s801-studi pengaruh.pdf

77
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 40 DERAJA T CELSIUS SKRIPSI RONI SAPUTRA 0706268871 FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL DEPOK JUNI 201 1 Studi pengaruh ..., Roni Saputra, FT UI, 2011

Upload: dangnga

Post on 31-Dec-2016

218 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: S801-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 35 PADA

TEMPERATUR 40 DERAJAT CELSIUS

SKRIPSI

RONI SAPUTRA

0706268871

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL

DEPOK

JUNI 2011

Studi pengaruh Roni Saputra 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 35 PADA

TEMPERATUR 40 DERAJAT CELSIUS

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

RONI SAPUTRA

0706268871

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL

DEPOK

JUNI 2011

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HAI-AMAN TDRNTATAAFI (XI$INAIJTAS

$cfpd id rdrhh td krryr saye rcrdffi den

scnor trnbe boik Plg dtknfiP mlpuf

dintEkffih rrya ryetakrndergrn benrr

Nrne

[tPM

Trnelbryt

Tbnggal

v-L

i

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ii

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 ldquoStudi Pengaruh

Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green

Corrosion Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di Lingkungan

NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat Celsius rdquo Skripsi ini berisi penelitian

dan pengujian dari teh rosella dimana merupakan salah satu bahan organik yang

dimanfaatkan sebagai inhibitor organik dan melihat pengaruh serta efisiensinya

dengan memvariasikan konsentrasi di lingkungan NaCl 35 pada temperatur

40degC Dengan adanya penelitian ini maka diharapkan teh rosella bisa menjadi

bahan alami potensial sebagai salah satu inhibitor organik dalam perlindungan

korosi

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 M S 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 Dr Ir Winarto MSc selaku Pembimbing Akademis

4 Ir Ahmad Herman Yuwono Phd selaku Koordinator Mata Kuliah Spesial

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

5 Orangtua saya tercinta Ibunda Dasimi dan Ayahanda Muhammad Rusli serta

saudara laki ndash laki saya Zulkifli beserta keluarga Zulhendri beserta keluarga

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

iii

ST Hendrizal beserta keluarga dan M Arif Abdurrahman SE dan tak lupa

juga Saudara perempuan saya tercinta Defi Sulfita SSi beserta keluarga yang

telah memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini

6 Riris Dwi Adianti yang telah menemani dan memberikan semangat dalam

menyelesaikan skripsi ini

7 Rekan skripsi saya Agung Akhmad Gumelar Arry Prasetyo Dobiet Kisan

Koresy Giafin Bibsy dan M Wildan Permana yang bersama - sama memulai

dan menyelesaikan penelitian ini sukses selalu buat kita semua kawan

8 Teman ndash teman Asisten Korosi khususnya Dito Iandiano dan Andhika

Amanatillah yang telah meluangkan waktu dalam membantu penelitian ini

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

saling menularkan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

10 Andre Anggy Fajar dan Ojik warga Minang Wisma Kemuning yang selalu

berjuang di kosan bersama dalam menyelesaikan skripsi ini

11 Serta senior dan junior di Metalurgi dan Material yang banyak memberikan

semangat

12 Dan seluruh teman ndash teman yang tidak dapat disebutkan namanya terima

kasih atas dukungannya

Akhir kata saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar ndash

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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 2: S801-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 35 PADA

TEMPERATUR 40 DERAJAT CELSIUS

SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

RONI SAPUTRA

0706268871

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL

DEPOK

JUNI 2011

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HAI-AMAN TDRNTATAAFI (XI$INAIJTAS

$cfpd id rdrhh td krryr saye rcrdffi den

scnor trnbe boik Plg dtknfiP mlpuf

dintEkffih rrya ryetakrndergrn benrr

Nrne

[tPM

Trnelbryt

Tbnggal

v-L

i

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ii

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 ldquoStudi Pengaruh

Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green

Corrosion Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di Lingkungan

NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat Celsius rdquo Skripsi ini berisi penelitian

dan pengujian dari teh rosella dimana merupakan salah satu bahan organik yang

dimanfaatkan sebagai inhibitor organik dan melihat pengaruh serta efisiensinya

dengan memvariasikan konsentrasi di lingkungan NaCl 35 pada temperatur

40degC Dengan adanya penelitian ini maka diharapkan teh rosella bisa menjadi

bahan alami potensial sebagai salah satu inhibitor organik dalam perlindungan

korosi

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 M S 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 Dr Ir Winarto MSc selaku Pembimbing Akademis

4 Ir Ahmad Herman Yuwono Phd selaku Koordinator Mata Kuliah Spesial

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

5 Orangtua saya tercinta Ibunda Dasimi dan Ayahanda Muhammad Rusli serta

saudara laki ndash laki saya Zulkifli beserta keluarga Zulhendri beserta keluarga

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

iii

ST Hendrizal beserta keluarga dan M Arif Abdurrahman SE dan tak lupa

juga Saudara perempuan saya tercinta Defi Sulfita SSi beserta keluarga yang

telah memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini

6 Riris Dwi Adianti yang telah menemani dan memberikan semangat dalam

menyelesaikan skripsi ini

7 Rekan skripsi saya Agung Akhmad Gumelar Arry Prasetyo Dobiet Kisan

Koresy Giafin Bibsy dan M Wildan Permana yang bersama - sama memulai

dan menyelesaikan penelitian ini sukses selalu buat kita semua kawan

8 Teman ndash teman Asisten Korosi khususnya Dito Iandiano dan Andhika

Amanatillah yang telah meluangkan waktu dalam membantu penelitian ini

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

saling menularkan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

10 Andre Anggy Fajar dan Ojik warga Minang Wisma Kemuning yang selalu

berjuang di kosan bersama dalam menyelesaikan skripsi ini

11 Serta senior dan junior di Metalurgi dan Material yang banyak memberikan

semangat

12 Dan seluruh teman ndash teman yang tidak dapat disebutkan namanya terima

kasih atas dukungannya

Akhir kata saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar ndash

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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 3: S801-Studi pengaruh.pdf

HAI-AMAN TDRNTATAAFI (XI$INAIJTAS

$cfpd id rdrhh td krryr saye rcrdffi den

scnor trnbe boik Plg dtknfiP mlpuf

dintEkffih rrya ryetakrndergrn benrr

Nrne

[tPM

Trnelbryt

Tbnggal

v-L

i

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ii

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 ldquoStudi Pengaruh

Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green

Corrosion Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di Lingkungan

NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat Celsius rdquo Skripsi ini berisi penelitian

dan pengujian dari teh rosella dimana merupakan salah satu bahan organik yang

dimanfaatkan sebagai inhibitor organik dan melihat pengaruh serta efisiensinya

dengan memvariasikan konsentrasi di lingkungan NaCl 35 pada temperatur

40degC Dengan adanya penelitian ini maka diharapkan teh rosella bisa menjadi

bahan alami potensial sebagai salah satu inhibitor organik dalam perlindungan

korosi

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 M S 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 Dr Ir Winarto MSc selaku Pembimbing Akademis

4 Ir Ahmad Herman Yuwono Phd selaku Koordinator Mata Kuliah Spesial

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

5 Orangtua saya tercinta Ibunda Dasimi dan Ayahanda Muhammad Rusli serta

saudara laki ndash laki saya Zulkifli beserta keluarga Zulhendri beserta keluarga

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

iii

ST Hendrizal beserta keluarga dan M Arif Abdurrahman SE dan tak lupa

juga Saudara perempuan saya tercinta Defi Sulfita SSi beserta keluarga yang

telah memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini

6 Riris Dwi Adianti yang telah menemani dan memberikan semangat dalam

menyelesaikan skripsi ini

7 Rekan skripsi saya Agung Akhmad Gumelar Arry Prasetyo Dobiet Kisan

Koresy Giafin Bibsy dan M Wildan Permana yang bersama - sama memulai

dan menyelesaikan penelitian ini sukses selalu buat kita semua kawan

8 Teman ndash teman Asisten Korosi khususnya Dito Iandiano dan Andhika

Amanatillah yang telah meluangkan waktu dalam membantu penelitian ini

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

saling menularkan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

10 Andre Anggy Fajar dan Ojik warga Minang Wisma Kemuning yang selalu

berjuang di kosan bersama dalam menyelesaikan skripsi ini

11 Serta senior dan junior di Metalurgi dan Material yang banyak memberikan

semangat

12 Dan seluruh teman ndash teman yang tidak dapat disebutkan namanya terima

kasih atas dukungannya

Akhir kata saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar ndash

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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 4: S801-Studi pengaruh.pdf

ii

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 ldquoStudi Pengaruh

Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green

Corrosion Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di Lingkungan

NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat Celsius rdquo Skripsi ini berisi penelitian

dan pengujian dari teh rosella dimana merupakan salah satu bahan organik yang

dimanfaatkan sebagai inhibitor organik dan melihat pengaruh serta efisiensinya

dengan memvariasikan konsentrasi di lingkungan NaCl 35 pada temperatur

40degC Dengan adanya penelitian ini maka diharapkan teh rosella bisa menjadi

bahan alami potensial sebagai salah satu inhibitor organik dalam perlindungan

korosi

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 M S 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 Dr Ir Winarto MSc selaku Pembimbing Akademis

4 Ir Ahmad Herman Yuwono Phd selaku Koordinator Mata Kuliah Spesial

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

5 Orangtua saya tercinta Ibunda Dasimi dan Ayahanda Muhammad Rusli serta

saudara laki ndash laki saya Zulkifli beserta keluarga Zulhendri beserta keluarga

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

iii

ST Hendrizal beserta keluarga dan M Arif Abdurrahman SE dan tak lupa

juga Saudara perempuan saya tercinta Defi Sulfita SSi beserta keluarga yang

telah memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini

6 Riris Dwi Adianti yang telah menemani dan memberikan semangat dalam

menyelesaikan skripsi ini

7 Rekan skripsi saya Agung Akhmad Gumelar Arry Prasetyo Dobiet Kisan

Koresy Giafin Bibsy dan M Wildan Permana yang bersama - sama memulai

dan menyelesaikan penelitian ini sukses selalu buat kita semua kawan

8 Teman ndash teman Asisten Korosi khususnya Dito Iandiano dan Andhika

Amanatillah yang telah meluangkan waktu dalam membantu penelitian ini

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

saling menularkan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

10 Andre Anggy Fajar dan Ojik warga Minang Wisma Kemuning yang selalu

berjuang di kosan bersama dalam menyelesaikan skripsi ini

11 Serta senior dan junior di Metalurgi dan Material yang banyak memberikan

semangat

12 Dan seluruh teman ndash teman yang tidak dapat disebutkan namanya terima

kasih atas dukungannya

Akhir kata saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar ndash

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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 5: S801-Studi pengaruh.pdf

iii

ST Hendrizal beserta keluarga dan M Arif Abdurrahman SE dan tak lupa

juga Saudara perempuan saya tercinta Defi Sulfita SSi beserta keluarga yang

telah memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini

6 Riris Dwi Adianti yang telah menemani dan memberikan semangat dalam

menyelesaikan skripsi ini

7 Rekan skripsi saya Agung Akhmad Gumelar Arry Prasetyo Dobiet Kisan

Koresy Giafin Bibsy dan M Wildan Permana yang bersama - sama memulai

dan menyelesaikan penelitian ini sukses selalu buat kita semua kawan

8 Teman ndash teman Asisten Korosi khususnya Dito Iandiano dan Andhika

Amanatillah yang telah meluangkan waktu dalam membantu penelitian ini

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

saling menularkan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

10 Andre Anggy Fajar dan Ojik warga Minang Wisma Kemuning yang selalu

berjuang di kosan bersama dalam menyelesaikan skripsi ini

11 Serta senior dan junior di Metalurgi dan Material yang banyak memberikan

semangat

12 Dan seluruh teman ndash teman yang tidak dapat disebutkan namanya terima

kasih atas dukungannya

Akhir kata saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar ndash

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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 6: S801-Studi pengaruh.pdf

Slaipsi ini diajukan oleh

Nama

NPM

hogram Sftdi

Judul Skripsi

Pembimbing

Penguji I

Penguji 2

hof Dr k Johny Wahyuadi M S DEA

Ih h Sutopo MSc

Ahmad Ivan Karayan ST MJng

HALAMANPENGESAHAN

Roni Sapta

07MZ68E7l

thknik Meurotalurgi dan lvlaterial

Studi Penganrh Konsenhasi Ekshak Teh Rosella

euroIibiffis Witra) s$agai Green Conosimt

hhibitor untuk Mdsrial Baja Karbon Rendah di

tingkun$n NaCl 357o pada Temperatur 40 krajat

Celsius

Tetah berhmil dipertahrnkn di hadalnn Ilcrvan PengUii den diterima

sobagai bsgirn persyretrtr yang diperlukrn untuk menperoleh gelrr

Smirna Teknik pade Progreu Strdi Tcknik Mctelurgi den llfleteriel

Fekulbs Tchik Uriversigs Indonesie

DEIVAIIPENGUJI

tu

Ditetapkan Deeolq Jmi 2011

vStudi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 7: S801-Studi pengaruh.pdf

HALAMAN PERIVYAAAAII PERSETUJUAIT PT]BLIKASI TUGAS AKIIIR

T]NTTK KEPENTINGAN AKADEIVIS

Seurobagai sivitas akademik Universitas Indonesiq saya yang bertanda tangan di

bewah in

Nama

NPM

Program Studi

Departemen

Fakultas

Jenis Karya

Roni Saputra

07M26887r

Teknik Metalurgi dan Material

Meurotalwgidan Material

Teknik

Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebos Royalti Non-eksklusif iba-cJaeu

Royolty-Free R Sh| atas karya ilmiah saya yang berjudul

Studi Pengaru[ Konsentnsi EkstrakTeh Rocclla (Hibiscw Sabdariffa)

sehgai Grcea ampnosiot Inhibitor untuk lVtrrtcrisl Baje Kbon Rendah di

Lingkungan NaCl 3$ pada Temperatur 40 Deraiat Celsius

beserta perangkat yang ada (ika diperlukan) Dengan H Bebamp Royalti

Nonekslusif ini Universias Indorrcsia berhak menyimpan mengalihmdia atatr

formatkan mengelola dalam bentuk pangkalan data (database) merawaf dan

mernpublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nalna saya

sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik lak Cipb-

Demikian pernyatam ini saya btnt dengan sebenamya

Dibuat di Depok

Pada Thnggal Juni 201 I

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 8: S801-Studi pengaruh.pdf

vii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama Roni Saputra

NPM 0706268871

Program Studi Teknik Metalurgi dan Material

Judul Skripsi Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella

(Hibiscus Sabdariffa) sebagai Green Corrosion

Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di

Lingkungan NaCl 35 pada Temperatur 40 Derajat

Celsius

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor

untuk mengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada

temperatur 40degC Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai

inhibitor yang bersifat aman ramah lingkungan serta bio-degradable dan juga

dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis Inhibitor teh rosella dipilih sebagai

inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yang dapat menghambat

proses korosi seperti antosianin dan asam askorbat Metode kehilangan berat

digunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi

konsentrasi ( tanpa inhibitor 2ml 4ml 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang

paling efektif bila digunakan pada lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi 132

Kata kunci

Korosi Baja Karbon Rendah Teh rosella Inhibitor organik

Metode kehilangan berat Konsentrasi NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 9: S801-Studi pengaruh.pdf

viii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name Roni Saputra

NPM 0706268871

Major Metallurgy and Material Engineering

Title Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract Concentration as Green Corrosion Inhibitors

for Low Carbon Steel on NaCl 35 Solution in 40

Celcius Degree

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce

corrosion rate of low carbon steel on NaCl 35 solution in 40degC Roselle tea is

uspected to be one of inhibitors which is safe friendly environment dan bio-

degradable and alsocan reduce the use of organic materials Roselle tea inhibitors

have been chosen as organic inhibitors because its containing antioxidants that

can reduce corrosion process example anhthosianin and ascorbic acid Weight

loss method is used to test the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with

various concentration ( without inhibitors 2ml 4ml and 6ml) and period of

immersion test is 5 days The result of research showed that addition roselle tea

inhibitors most effective if used on NaCl 35 solution in temperature 40degC is

with additon 2ml with an efficciency 132

Keywords

Corrosion Low carbon steel Green tea Organic inhibitors

weight loss methode concentration NaCl 35

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 10: S801-Studi pengaruh.pdf

vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

KATA PENGANTAR iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

1 PENDAHULUAN 1

11 Latar Belakang 1

12 Perumusan Masalah 3

13 Tujuan Penelitian 4

14 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 4

15 Sistematika Penulisan 5

2 TINJAUAN PUSTAKA 7

21 Prinsip Dasar Korosi 7

22 Korosi pada Baja Karbon 9

23 Jenis ndash Jenis Korosi 11

24 Perlindungan Korosi 15

241 Proteksi Katodik 16

242 Coatings 17

243 Inhibitor 17

2331 Klasifikasi Inhibitor 18

234 Material Selection 21

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 11: S801-Studi pengaruh.pdf

viii Universitas Indonesia

24 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L) 23

25 Antioksidan dan Vitamin C 24

26 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 25

261 Perhitungan Laju Korosi 25

262 Efisiensi Inhibitor 26

3 METODOLOGI PENELITIAN 28

31 Diagram Alir Penelitian 28

32 Alat dan Bahan 28

321 Alat 28

322 Bahan 28

33 Prosedur Kerja 31

331 Persiapan Awal 31

3311 Pemotongan Sampel 31

3312 Pengeboran Sampel 31

3313 Pengamplasan Sampel 31

3314 Pengambilan Foto 31

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel 32

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35 32

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella 33

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72) 33

335 Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005) 33

34 Pengambilan Data 34

4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 36

41 Hasil Pengujian 36

411 Hasil Pengamatan Visual Low Carbon Steel 36

412 Hasil Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 37

413 Hasil Pengujian pH Larutan 37

414 Hasil Pengujian Potensial Logam 39

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat 40

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 12: S801-Studi pengaruh.pdf

ix Universitas Indonesia

42 Pembahasan 41

421 Analisis Pengujian Spectroscopy Low Carbon Steel 41

422 Pengamatan Visual Sampel Low Carbon Steel Dengan Dan Tanpa

Penambahan Inhibitor Teh Rosella 42

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap pH Larutan 43

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Potensial Logam 44

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor Terhadap Pengurangan Berat

Logam 48

426 Pengaruh Penambahan Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor 49

5 KESIMPULAN 53

6 DAFTAR PUSTAKA 54

7 LAMPIRAN 56

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 13: S801-Studi pengaruh.pdf

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21 Skema Sel Elektrokimia 7

Gambar 22 Skema Sel Korosi 8

Gambar 23 Proses Korosi Menunjukkan Kebalikan dari Proses Metalurgi 10

Gambar 24 Skema Jenis ndash Jenis Korosi 13

Gambar 25 Contoh Korosi Seragam 14

Gambar 26 Contoh Korosi Galvanik 15

Gambar 27 Contoh Korosi Erosi 15

Gambar 28 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Anodik 19

Gambar 29 Diagram Polarisasi Suatu Logam dengan Penambahan Inhibitor

Katodik 20

Gambar 210 Deret Galvanik berbagai Jenis Logam 22

Gambar 211 Bunga Rosella Merah 23

Gambar 212 Struktur Molekul dari Asam Oksalat (Vitamin C) 25

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian 28

Gambar 32 Sampel Low Carbon Steel Sebelum Proses Pencelupan 31

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian 32

Gambar 41 Diagram Ph Awal terhadap Penambahan Inhibitor 43

Gambar 42 Diagram Ph Akhir terhadap Penambahan Inhibitor 44

Gambar 43 Grafik Perubahan Nilai pH Awal ndash Ph Akhir terhadap

Penambahan Inhibitor 44

Gambar 44 Grafik Perubahan Potensial Awal ndash Potensial Akhir Logam

terhadap Penambahan Inhibitor 45

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah

Pengujian 46

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 14: S801-Studi pengaruh.pdf

xi Universitas Indonesia

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 47

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem Terinhibisi dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi (a)

Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian 48

Gambar 49 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Kehilangan Berat 49

Gambar 410 Grafik Pengaruh Besarnya Penambahan Volume Inhibitor

terhadap Laju Korosi 50

Gambar 411 Ilustrasi Pembentukan Lapisan Pelindung pada Permukaan

Logam Oleh Dehydro-Ascorbic Acid (DAA) 51

Gambar 412 Grafik Pengaruh Penambahan Volume Inhibitor terhadap Efisiensi

Inhibitor Teh Rosella pada Temperatur 40degC 54

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 15: S801-Studi pengaruh.pdf

xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 21 Produk Korosi pada Baja 10

Tabel 22 Distribusi Kualitas Ketahanan Korosi Suatu Material 26

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Densitas 30

Tabel 41 Sampel Sebelum Diuji Rendam 36

Tabel 42 Sampel Setelah Diuji Rendam 36

Tabel 43 Sampel Setelah Dipickling 37

Tabel 44 Komposisi Pelat Low Carbon Steel 37

Tabel 45 Data pH Larutan 37

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan 38

Tabel 47 Data Potensial Logam 39

Tabel 48 Data Perubahan Potensial logam 39

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam 40

Tabel 410 Data Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor 40

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan Potensial Awal ndash Akhir Logam 46

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 16: S801-Studi pengaruh.pdf

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel 57

Lampiran 2 Foto Sampel sebelum Perendaman 58

Lampiran 6 Foto setelah Pengangkatan Sampel setelah Perendaman 59

Lampiran 7 Foto Sampel setelah dipickling 60

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 17: S801-Studi pengaruh.pdf

1Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Korosi dapat didefinisikan sebagai hasil kerusakan dari reaksi kimia antara

logam atau logam paduan dengan lingkungannya[1] Korosi merupakan proses

alami yang tidak akan pernah berhenti atau akan terus terjadi selama material

logam tersebut mengalami kontak dengan lingkungannya Akan tetapi proses

korosi dapat diminimalisasi dikendalikan atau diperlambat lajunya dengan

memperlambat proses perusakannya[2]

Peralatan-peralatan berat dalam dunia industri mesin-mesin besar pipa

saluran (minyak gas dan air) yang berada diluar akan cepat rusak karena hujan

kabut dan pengembunan yang relatif tinggi yang membawa bahan-bahan

pengoksida yang menyebabkan korosi merupakan salah satu faktor yang

mempercepat korosi pada peralatan itu Biaya-biaya yang besar yang dikeluarkan

oleh pengusaha dibidang industri digunakan untuk melindungi material dari

serangan korosi dengan penggantian alat yang rusak akibat korosi perawatan

peralatan pengecatan material maupun pelapisan logam Untuk mencegah

banyaknya pengeluaran biaya yang besar maka dilakukan pengendalian terhadap

korosi Salah satu cara pengendalian korosi adalah dengan pemberian inhibitor

yang berfungsi memperlambat laju korosi pada lingkungan operasi

Inhibitor merupakan pengendalian proses korosi dengan penambahan

suatu zat atau senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit pada suatu

lingkungan tertentu sehingga dapat menurukan laju korosinya dengan mengubah

lingkungannya menjadi tidak korosif Inhibitor bersifat reversible yang artinya

dapat lepas dari permukaan logam yang disebabkan oleh adanya arus larutan[1]

Oleh karena itu konsentrasi minimum dari senyawa inhibitor harus dijaga untuk

mempertahankan lapisan endapan tipis tersebut

Inhibitor bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan logam dan umumnya berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan

pada production line[34] Inhibitor pada korosi logam terdapat dua jenis yaitu

anorganik dan organik Fosfat kromat dikromat silikat borat tungstat molibdat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 18: S801-Studi pengaruh.pdf

2

Universitas Indonesia

dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik yang digunakan sebagai inhibitor

pada korosi logam Namun demikian senyawa-senyawa tersebut merupakan

bahan kimia yang berbahaya harganya yang relatif mahal dan tidak ramah

lingkungan[5]

Selain inhibitor anorganik ada pula inhibitor organik Senyawa yang

digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik yang

mengandung atom N O P S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron

bebas[6] Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan

logam[5] Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002)[6] inhibitor

korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik Senyawa-

senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini adalah green inhibitor

Green inhibitor ini berasal dari tumbuh-tumbuhan atau biji-bijian Green inhibitor

dari tumbuhan yang sering digunakan dapat diperoleh dari proses ektraksi

leaching atau pressing[7]

Adapun kandungan yang terdapat pada green inhibitor salah satunya

adalah zat antioksidan Zat antioksidan didefinisikan sebagai zat yang mampu

menghambat menunda dan mencegah proses oksidasi[8] Oleh karena itu

penggunaan zat antioksidan dapat menghambat laju korosi Salah satu dari green

inhibitor yang mengandung zat antioksidan adalah teh rosella Teh rosella yang

mempunyai nama latin Hibiscus sabdariffa ini mengandung senyawa - senyawa

berupa antosianin asam askorbat[9] Dalam dunia pengobatan teh rosella banyak

digunakan untuk mengobati penyakit kanker[9]

Banyaknya kandungan zat antioksidan dan senyawa organic lainnya dalam

teh rosella maka dalam penelitian ini teh rosella akan dimanfaatkan sebagai

inhibitor organik untuk material low carbon steel dalam lingkungan air laut

Lingkungan air laut mengkondisikan berbagai aplikasi dari aplikasi equipment

yang digunakan di lingkungan atau di air laut itu tersendiri seperti pada pipa ndash

pipa di industri minyak dan gas water cooling system proses destilasi dan lain -

lain

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 19: S801-Studi pengaruh.pdf

3

Universitas Indonesia

12 Perumusan Masalah

Korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai dalam perindustrian

terutama yang berhubungan dengan penggunaan bahan logam Fenomena korosi

ini sangat merugikan karena dapat berkaibat pada kerugian materil dan

keselamatan Oleh karena itu perlu dilakukan tindakan pencegahan untuk

meminimalisir kerugian ini dengan pengendalian korosi Ada beberapa metode

unttuk mengendalikan korosi salah satunya adalah pemberian inhibitor Adapun

inhibitor data dibagi dua yaitu inhibitor organik dan inhibitor non organik

berdasarkan penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac (2002) inhibitor korosi

logam yang paling efektif digunakan adalah senyawa ndash senyawa organic yang

umumnya terdapat pada inhibitor organik alami atau biasa disebut green

inhibitor Salah satu contoh penggunaan green inhibitor adalah teh rosella[6]

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) merupakan tanaman semak yang telah

dikenal di pulau Jawa sejak 1687 dengan nama asam kesur[10] Bahkan sudah sejak

tahun itu tanaman rosella sudah digunakan sebagai bahan untuk minuman

tradisional Sebuah penelitian yang telah dilakukan menunjukkan hasil bahwa

didalam 100 gram kelopak teh rosella kering terdapat 19 protein 01 gram lemak

123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat 004

vitamin B serta komponen pewarna asli Sumarno 2004 juga menyatakan bahwa

teh rosella memiliki kandungan vitamin C (asam askorbat) lebih tinggi dari

kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur hitam dan 9

kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk sitrus[10]

Ekstrak teh rosella sebagai suatu inhibitor organik alami akan diteliti untuk

mengetahui

a) bagaimana pengaruh sebelum dan setelah penambahan teh rosella

terutama pH larutan dan potensial logam pada lingkungan air laut

b) bagaimana nilai laju korosi dengan dan tanpa penambahan inhibitor

organik pada lingkungan air laut

c) berapakah efisiensi dari teh rosella sebagai inhibitor organik dalam

menghambat korosi

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 20: S801-Studi pengaruh.pdf

4

Universitas Indonesia

Pada akhirnya hasil penelitian ini dapat dijadikan suatu perbandingan

suatu inhibitor organik dengan inhibitor organik lainnya yang sama ndash sama

memiliki zat antioksidan didalam inhibitor tersebut

13 Tujuan Penelitian

a Mengetahui efek penambahan teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai

inhibitor pada lingkungan air laut (NaCl 35)

b Menentukan corrosion rate pada pelat baja karbon rendah yang direndam

dalam larutan NaCl 35 dengan dan tanpa penambahan inhibitor

c Menentukan efisiensi teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) sebagai inhibitor

pada lingkungan NaCl 35

d Mengetahui penambahan konsentrasi yang efektif sebagai inhibitor

organik berdasarkan berat yang hilang (weight loss) laju korosi dan

efisiensi inhibitor

14 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut

a Jenis inhibitor yang digunakan adalah inhibitor organik ramah lingkungan

teh rosella (Hibiscus Sabdariffa)

b Konsentrasi inhibitor teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang digunakan

adalah 10 gpl dimana bunga rosella kering diseduh didalam aquades yang

telah dipanaskan

c Larutan rendam adalah NaCl 35 dengan volume yang disesuaikan

dengan batas minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel

yang sesuai dengan standar ASTM G31-72

d Sampel untuk pengujian ini adalah baja karbon rendah yang berbentuk

coupon yang telah diamplas untuk membuang lapisan anti karatnya

e Variabel pengujiannya dikelompokan sebagai berikut

1) Parameter tetap

i) Material berupa baja karbon rendah

ii) Temperatur lingkungan sekitar 40degC

iii) Volume larutan NaCl 35 sebesar 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 21: S801-Studi pengaruh.pdf

5

Universitas Indonesia

2) Parameter tidak tetap

i) Konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 0 2 4 6 ml

f Efisiensi inhibitor dihitung dengan menggunakan Persamaan 11

ܧ ݏ ܫ ℎ =ݎݐಲಳ

ಲtimes 100 (11)

Ket XA = Laju Korosi pada wadah tanpa inhibitor

XB = Laju Korosi pada wadah dengan inhibitor

g Penghitungan laju korosi menggunakan Persamaan 12 yang sesuai dengan

ASTM G31-72

ܮ ݑ ݏݎܭ =timesௐ

timestimes௧(12)

Ket K = konstanta (mpy = 345 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gramcm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

t = waktu (jam)

h Pengukuran potensial logam menggunakan elektroda standar AgAgCl

yang dikonversikan kedalam potensial vs SHE menggunakan Persamaan

13 sebagai berikut

ݐ ݏ () ݏݒ ܧܪ = ݐ ݏ () +ܥܣܣݏݒ 0222 (13)

15 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 Teori Penunjang

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis ndash

jenis korosi perlindungan terhadap korosi aspek dan teoritis inhibitor dan korosi

pada lingkungan air laut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 22: S801-Studi pengaruh.pdf

6

Universitas Indonesia

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 penelitian yang telah dilakukan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 23: S801-Studi pengaruh.pdf

7Universitas Indonesia

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

21 Prinsip Dasar Korosi

Korosi adalah proses degradasi suatu material atau hilangnya suatu material

baik secara kualitas maupun kuantitas akibat adanya proses reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya Korosi juga didefinisikan sebagai hasil perusakan dari

reaksi kimia antara logam atau logam paduan dan lingkungannya[1] Lingkungan

dari terjadi korosi dapat berupa udara air larutan garam larutan asam dan lain ndash

lain

Proses korosi yang terjadi pada logam biasanya bersifat elektrokimia yaitu

sebuah proses reaksi kimia dimana terdapat transfer elektron dari satu spesies

kimia ke spesies kimia lainnya[11] Reaksi yang terjadi pada proses korosi

merupakan proses reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan Adapun syarat

ndash syarat terjadinya proses korosi adalah adanya empat komponen yang aktif

Komponen - komponen ini adalah anoda katoda elektrolit dan jalur electron atau

hungan listrik[12]

Anoda dalam sel elektrokimia adalah tempat dimana metal loss terjadi

dimana elektron akan terlepas dari logam kemudian logam akan menjadi ion

Logam yang sudah kehilangan elektron ini kemudian bermigrasi dari permukaan

logam ke lingkungan Katoda adalah tempat dimana elektron yang dilepas oleh

logam dipakai untuk sebuah proses yang disebut dengan proses reduksi[12]

Gambar 21 Skema sel elektrokimia[12]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 24: S801-Studi pengaruh.pdf

8

Universitas Indonesia

Reaksi yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi dimana reaksi

pelepasan elektron sehingga terjadi peningkatan nilai valensi dan perubahan

logam menjadi ionnya Reaksi oksidasi pada suatu logam biasa dirumuskan

menjadi sebuah persamaan sederhana seperti dibawah ini

M rarr M+n + ne- (n adalah valensi logam) (21)

Misalkan sebuah besi dari sebuah struktur terkena serangan korosi maka

reaksi anoda yang terjadi pada anodanya adalah sebagai berikut

Fe rarr Fe2+ + 2e- (22)

Sedangkan pada katoda reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi dimana

elektron hasil dari reaksi oksidasi dikonsumsi untuk menurunkan nilai valensi dari

suatu spesies Terdapat berbagai macam reaksi reduksi yang sering terjadi pada

logam yaitu[1]

1 Reaksi pembentukan hidrogen

2 H+ + 2e rarr H2 (23)

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam

O2 + 4H+ + 4e rarr 2 H2O (24)

2 Reaksi reduksi oksigen dalam larutan basanetral

O2 + 2 H2O + 4e rarr 4 OHminus (25)

3 Reaksi reduksi logam

M3+ + e rarr M2+ (26)

4 Deposisi logam

M+ + e rarr M (27)

Gambar 22 Skema sel korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 25: S801-Studi pengaruh.pdf

9

Universitas Indonesia

Gambar 22 menjelaskan skema tentang keseluruhan proses yang terjadi

pada korosi Pada bagian anoda terjadi reaksi oksidasi dimana logam Fe yang ada

pada metal berubah menjadi ion Fe2+ dan menghasilkan dua buah elektron Kedua

buah elektron ini kemudian bermigrasi kearah katoda yang kemudian digunakan

untuk mereduksi dua ion H+ yang berkumpul dipermukaan katoda sehingga

menjadi gas hidrogen Itulah mengapa terdapat gelembung ndash gelembung udara

pada permukaan logam yang terkena serangan korosi

Terdapat faktor ndash faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) yaitu[13]

1 Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2 pH (tingkat keasaman)

3 Kadar oksigen

4 Temperatur dan transfer panas

5 Kecepatan (pergerakan fluida)

22 Korosi pada Baja Karbon

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

(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 Terkecuali weathering steel

dengan penambahan sedikit tembaga krom nikel dan phosphorus dapat

mereduksi laju korosi pada lingkungan tertentu[14]

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 Namun baja terdiri dari beberapa fasa dan terdapat ketidakhomogenan

pada permukaan sehingga dapat menyebabkan lokal sel elektrokimia Hal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 26: S801-Studi pengaruh.pdf

10

Universitas Indonesia

tersebut menyebabkan rendahnya ketahanan korosi dari baja karena reduksi

katodik mudah terjadi sehingga menyebabkan porous sebagai produk korosi dan

tidak terbentuk produk sampingan seperti lapisan pasif[14] Proses korosi

merupakan kebalikan dari proses metalurgi (Gambar 23)

Gambar 23 Proses korosi menunjukkan kebalikan dari proses metalurgi[25]

Produk ndash produk korosi yang biasa dihasilkan pada baja antara lain

2Fe + 2H2O + O2 2Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3

Tabel 21 Produk korosi pada baja[26]

Senyawa Warna Oksida Ket

Fe2O3H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+3+ Magnetitelodestone

Fe(OH)2 BiruHijau Fe2+ Dapat larut warna dapatberubah sesuaitingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika dapat diprediksi dengan

menggunakan Diagram Pourbaix (potensialV-pH) Pada potensial lebih positif

dari -06 dan pada pH rendah (pH lt 3) ion ferrous (Fe2+ atau Fe [II]) merupakan

zat yang stabil Hal ini mengindikasikan bahwa Fe akan terkorosi pada kondisi

tersebut Pada daerah lain dapat dilihat bahwa korosi Fe juga akan menghasilkan

ion ferric (Fe3+ atau Fe [III]) ferric hydroxide [Fe(OH)3] ferrous hydroxide

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 27: S801-Studi pengaruh.pdf

11

Universitas Indonesia

[Fe(OH)2] dan pada kondisi yang sangat basa (pH gt 14) terbentuk ion kompleks

HFeO2- Produk korosi yang padat akan berbeda dari produk korosi sebelumnya

yaitu ferric oxide (Fe2O3) dan magnetite (Fe3O4)

23 Jenis ndash Jenis Korosi

Jenis ndash jenis korosi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor baik dari segi

proses mekanisme kondisi lingkungan sekitar dan berbagai faktor lainnya Jenis

korosi tersebut antara lain[1]

1 Uniform Corrosion

Uniform corrosion adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan Bentuk korosi ini mudah diprediksi karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama Pada umumnya uniform

corrosion dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating Tujuannya

adalah untuk mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

2 Galvanic Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi jika dua atau lebih logam

yang memiliki potensial reduksi (Eored) berbeda dihubungkan Salah satu dari

logam tersebut akan mengalami korosi Menurut deret volta dan deret galvanik

logam yang memiliki potensial reduksi (Eored) lebih kecil akan mengalami korosi

3 Crevice Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat

penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama yang memiliki kadar oksigen

berbeda dengan area luarnya Korosi ini umunya terjadi pada celah-celah

sambungan seperti pada ulir

4 Pitting Corrosion

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena pecahnya lapisan

pasif di satu titik akibat dari lingkungan korosif seperti ion Cl- pada air laut Ion

Cl- akan menyerang permukaan lapisan pasif dari logam Ion Cl- akan

terkonsentrasi menyerang pada permukaan lapisan pasif yang terjadi pitting

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 28: S801-Studi pengaruh.pdf

12

Universitas Indonesia

terlebih dahulu sehingga pitting akan menjadi dalam Pecahnya lapisan pasif

mengakibatkan gas hidrogen dan oksigen mudah masuk dan mengkorosikan

logam tersebut

5 Stress Corrosion Cracking (SCC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

tarik pada suatu logam di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

6 Corrosion Fatigue Cracking (CFC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan akibat beban

fatik pada suatu material di lingkungan korosif Hal ini sewaktu-waktu akan

menyebabkan material tersebut akan terkena korosi pada satu titik yang

menyebabkan crack yang menjalar dan diawali di bagian titik yang terkena korosi

7 Hydogen Induced Cracking (HIC)

Bentuk korosi dimana korosi terjadi karena adanya tegangan internal pada

suatu material karena adanya molekul-molekul gas hidrogen yang berdifusi ke

dalam struktur atom logam

8 Intergranular Corrosion

Merupakan bentuk korosi yang biasanya dialami oleh stainless steel atau

alloy dimana korosi terjadi pada sekitar batas butir lalu akan terjadi crack yang

menjalar sepanjang batas butir Hal ini terjadi karena chrome pada sekitar batas

butir membentuk presipitat chromium karbida di batas butir Terbentuknya

presipitat chromium karbida terjadi pada temperatur antara 425oC ndash 815oC

9 Dealloying

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi pada salah satu logam

dalam sebuah paduan atau alloy Misalkan pada Cu-Zn di lingkungan korosif Zn

akan terkorosi menurut deret volta Akibatnya Zn akan berkurang jumlahnya

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 29: S801-Studi pengaruh.pdf

13

Universitas Indonesia

dalam paduan dan menyebabkan sifat mekanis yang dihasilkan oleh Zn pada

material alloy tersebut akan menurun

10 Erosion-Corrosionand Fretting

Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi karena fluida korosif yang

mengalir baik fluida liquid (Erosion Corrosion) maupun vapor (Fretting

Corrosion) dengan kecepatan tinggi Karena kecepatan tinggi dari fluida korosif

yang mengalir lapisan proteksi korosif akan tererosi dan menghilang Oleh sebab

itu kemungkinan terjadinya korosi semakin besar 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

Gambar 24 Skema jenis-jenis korosi[1]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 30: S801-Studi pengaruh.pdf

14

Universitas Indonesia

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

jenis korosi diatas antara lain

a Korosi Seragam (Uniform)

Korosi jenis ini merupakan korosi yang paling mudah untuk dikenali

Bentuk serangannya meluas keseluruh area permukaan material Pada korosi

uniform ini lingkungan korosif harus memiliki akses yang sama keseluruh

permukaan komponen dan materialnya sendiri harus uniform dari sisi metalurgi

dan komposisi kimianya[1] Akibat dari korosi jenis ini adalah logam akan

kehilangan ketebalan per unit waktu Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pencegahan korosi ini dapat dilakukan

dengan pemberian coating untuk mencegah terjadinya kontak antara logam

dengan lingkungan

Gambar 25 Contoh korosi seragam

b Korosi Galvanik

Korosi ini terjadi ketika dua buah logam digabung atau terhubung pada

suatu elektrolit yang korosif Logam yang memiliki potensial yang kurang mulia

(lebih negatif dalam deret galvanik) akan bersifat anodik sedangkan pada logam

lain yang potensialnya lebih mulia (lebih positif dalam deret galvanik) akan

bersifat katodik Sehingga korosi pada anoda akan terjadi lebih cepat dan pada

katoda akan terjadi terlindungi dan terjadi reaksi reduksi Korosi galvanik terjadi

jika terdapat tiga faktor yaitu

1 Dua jenis logam yang berbeda

2 Kedua jenis logam tersebut saling kontak

3 Kedua logam tersebut terekspos dengan lingkungan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 31: S801-Studi pengaruh.pdf

15

Universitas Indonesia

Gambar 26 Contoh korosi galvanik

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

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terekspos 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 27 Contoh korosi erosi

24 Perlindungan Korosi

Korosi adalah sebuah proses yang berjalan secara alami dan tidak berhenti

selama suatu material masih terekspos dengan lingkungan yang bersifat korosif

Namun bukan berarti korosi tidak dapat ditanggulangi Kerugian yang diakibatkan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 32: S801-Studi pengaruh.pdf

16

Universitas Indonesia

oleh proses korosi dapat diminimalisir dengan menggunakan metode ndash metode

yang tepat sesuai dengan kondisi dari sistem yang akan dilindungi Metode ndash

metode tersebut adalah

1 Proteksi katodik

2 Inhibitor

3 Coating

4 Material selection dan desain

241 Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah salah satu metode dari sekian banyak metode yang

telah digunakan secara luas untuk pencegahan korosi dan mitigasinya Dimana

prinsipnya dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi korosi pada

berbagai logam dan paduannya dari berbagai ekspose larutan elektrolit[1] Proteksi

ini bisa juga diprinsipkan dengan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai

katoda dengan menerapkan arus searah untuk mengalirkan elektron ke arah logam

yang dilindungi Sistem proteksi ini efektif untuk struktur ndash struktur yang

terbenam didalam larutan atau didalam tanah Sistem proteksi ini banyak

diaplikasikan pada struktur ndash struktur kapal laut jettie instalasi pipa dan tangki

baik dibawah tanah atau bawah laut dan lain ndash lain Pemberian arus searah terbagi

menjadi dalam perlindungan ini yaitu dengan menerapkan anoda korban

(sacrificial anode) dan dengan pemberian arus tanding (impressed current)[1]

Sistem proteksi dengan anoda korban memiliki prinsip yang sama dengan

korosi galavanik Prinsip dari anoda korban adalah dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih reaktif dimana dapat

dihubungkan dalam suatu media elektrolit sehingga akan diperoleh arus listrik

dari reaksi galvanik yang terjadi Arus yang timbul akibat adanya perbedaan

potensial pada logam yang dilindungi dengan logam yang akan dikorbankan

sehingga arus akan mengalir dari logam yang lebih noble menuju yang lebih

reaktif Umumnya jenis logam yang digunakan sebagai anoda korban adalah

logam aluminum seng dan magnesium dalam berbagai paduan dengan komposisi

tertentu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 33: S801-Studi pengaruh.pdf

17

Universitas Indonesia

Sistem arus tanding adalah sistem proteksi dimana dengan meyuplai arus

dari rectifier ke suatu anoda sehingga logam terlindungi (sebagai katoda) Arus

yang disuplai dari rectifier diatur hingga mendapatkan suatu potensial proteksi

untuk logam yang dilindungi dan yang dijadikan anoda biasanya adalah logam

yang lebih noble atau inert

242 Coatings

Coatings merupakan merupakan suatu cara pengendalian korosi dengan

memberikan lapisan pelindung pada logam 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[13]

Umumnya coating dibagi menjadi tiga jenis yaitu

1 Pelapis logam electroplating electroless plating hot-dip galvanizing

pack cementation cladding thermal spraying dan physical vapor

deposition

2 Pelapis anorganik anodizing chromate filming phospate coating

nitridingdan lapisan pasif

3 Pelapis organik barrier effect sacrificial effect dan inhibition effect

243 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil ke

dalam lingkungan yang korosif sehingga mengubah lingkungan dan menurunkan

laju korosinyainhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan ke dalam lingkungan

operasi yang bersifat korosif sehingga memberikan pengaruh terhadap lingkungan

tersebut Penggunaan inhibitor dalam suatu operasi pengendalian korosi

ditambahkan dalam jumlah yang relative kecil berkisar 10-80 ppm Inhibitor

memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum yaitu[4]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 34: S801-Studi pengaruh.pdf

18

Universitas Indonesia

a) Inhibitor teradsorbsi pada permukaan logam dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor Lapisan ini

tidak terlihat dengan mata biasa namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logam

b) Melalui pengaruh lingkungan (seperti pH) menyebabkan inhibitor

dapat mengendap dan selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam

serta melindunginya terhadap korosi Endapan yang terjadi cukup

banyak dan lapisan dapat diamati dengan mata telanjang

c) Inhibitor lebih dahulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu

zat kimia dan lalu mengalami adsorpsi dari produksi korosi untuk

membentuk lapisan pasif pada permukaan

d) Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya

Inhibitor sendiri akan terjadi reaksi antara lingkungan dan logamnya

mekanisme dibedakan menjadi dua jenis yaitu

1 Interface inhibition interaksi inhibitor dengan permukaan logam

sehingga membentuk lapisan tipis pada permukaan logam tersebut

2 Interpahes inhibition interaksi yang terjadi dengan menurunkan

tingkat korosifitas lingkungan seperti mengurangi kadar oksigen

pengaturan pH netralisasi gas bersifat asam dan lain lain

2431 Klasifikasi Inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu[14]

A Inhibitor Anodik

Inhibitor ini bekerja dengan mengurangi laju korosi suatu logam dengan

memperlambat reaksi elektrokimia melalui pembentukan lapisan pasif

dipermukaan logam sehingga logam terlindungi dari korosi Dengan adanya

penambahan inhibitor jenis inhibitor anodik ini maka akan terjadi perubahan

anodik yang cukup signifikan pada potensial korosinya sehingga memaksa logam

membentuk lapisan pasif dan menggeser potensial korosinya ke nilai lebih noble

Inhibitor anodik itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 35: S801-Studi pengaruh.pdf

19

Universitas Indonesia

1 Oxidizing anions merupakan jenis inhibitor anodik dimana

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah kromat nitrit dan nitrat

2 Non-oxidizing ions merupakan jenis inhibitor dimana tidak

membutuhkan oksigen dalam pembentukan lapisan pasif Contoh

dari jenis ini adalah phospat tungstat dan molybdat

Inhibitor anodik ini sendiri paling banyak diaplikasikan dan paling efektif

diantara jenis inhibitor lainya[14]

Gambar 28 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor anodik

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

1 Racun katoda jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen

Contoh dari jenis ini adalah sulfida selenida arsenat bismunat

dan antimonat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 36: S801-Studi pengaruh.pdf

20

Universitas Indonesia

2 Persipitat katoda jenis yang dapat mengendap membentuk oksida

sebagai lapisan pelindung pada logam Contoh dari jenis ini

adalah kalsium seng dan magnesium

3 Oxygen scavenger jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut

sehingga mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda Contoh

dari jenis ini adalah hidrasin natrium sulfit dan hidroksil amin

HCl

Gambar 29 Diagram polarisasi suatu logam dengan penambahan inhibitor katodik

C Inhibitor Persipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat di seluruh

permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk menghambat

reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung

Contoh dari jenis inhibitor ini adalah silikat dan phospat Natrium silikat

baik digunakan sebagai water softener untuk mencegah terjadinya rust water

Namun pemakaian sangat dipengaruhi pH dan saturation index Selain itu phospat

juga membutuhkan oksigen untk meningkatkan efektivitas kerjanya Silikat dan

phospat sangat berguna untuk sistem lingkungan dimana aditifnya tidak bersifat

racun

D Inhibitor Organik

Inhibitor ini bekerja dengan membentuk senyawa kompleks yang

mengendap pada permukaan logam sebagai lapisan pelindung yang bersifat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 37: S801-Studi pengaruh.pdf

21

Universitas Indonesia

hidrofobik yang dapat menghambat reaksi logam dengan lingkungannya Reaksi

yang terjadi dapat berupa reaksi anodik reaksi katodik atau keduanya Hal ini

bergantung dari reaksi pada permukaan logam dan potensial logam tersebut

Selain itu juga dapat berfungsi untuk menetralisir konstituen korosif dan

mengabsorbsi konstituen korosif tersebut Penggunaan dengan konsentrasi yang

tepat dapat mengoptimalkan perlindungan pada seluruh logam[14]

Inhibitor organik akan teradsorpsi pada permukaan tergantung dari muatan

inhibitor dan muatan logam untuk membentuk ikatan dari senyawa kompleks

tersebut Sebagai contoh kation inhibitor seperti amin atau anion inhibitor seperti

sulfonat akan teradsorpsi tergantung muatan logam tersebut apakah negatif atau

positif Efektivitas dari inhibitor organik dipengaruhi oleh komposisi kimia

struktur molekul dan gugus fungsi ukuran dan berat molekul serta afinitas

inhibitor terhadap logamnya[14]

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[14]

244 Material Selection

Dalam konteks kontrol korosi memilih logam atau paduan sedemikian

sehingga pertukaran ion dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat

atau dengan kata lain memilih logam atau paduannya yang perbedaan

potensialnya dengan lingkungannya tidak terlalu besar Dalam praktek jika

lingkungannya relatif agresif (severe) wajib memilih logam atau paduannya yang

memiliki ketahanan korosi lebih baik dari baja Hal ini didasarkan pada aspek

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 38: S801-Studi pengaruh.pdf

22

Universitas Indonesia

logam bersifat imun pada lingkungan tersebut atau logam tersebut membentuk

lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki recoverability yang

memadai apabila lapisan tersebut terkelupas[15]

Namun dalam prakteknya suatu sistem peralatan jarang sekali tersusun oleh

satu jenis logam sehingga karakteristik pengendalianpertukaran ion menjadi

tidak sederhana Dalam hal ini jika perlu ada yang dikorbankan maka desainer

dapat memilih komponen yang bentuknya tidak rumit atau accessibilitas-nya pada

alat penggantian komponen Faktor-faktor lain yang sering diperhitungkan dalam

proses pemilihan material[15]

1 Memiliki ketahanan korosi yang lebih tinggi di suatu media tertentu yang

mana pada Deret Galvanik berada pada daerah noble atau katodik

Gambar 210 Deret galvanik berbagai jenis logam[15]

Dari Gambar 29 dapat dilihat bahwa baja (steel) dan tembaga (copper)

memiliki beda potensial yang cukup besar sehingga berpotensi terjadi korosi

stainless steel yang dikatakan material sukar terkorosi terlihat dari grafik ternyata

ada beberapa material yang lebih mulia (noble) diantaranya grafit Interaksi antara

grafit-stainless steel harus dihindarkan karena dapat menyebabkan stainless steel

terkorosi lainnya (korosi Galvanik)[15]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 39: S801-Studi pengaruh.pdf

23

Universitas Indonesia

2 Persyaratan umur komponen

3 Variasi sifat serta mudah tidaknya material yang diinginkan diperoleh

diinjau dari aspek bentuk dan ukuran yang diinginkan serta faktor harga

4 Analisis yang cermat perlu pula dilakukan mengingat karakteristik logam

atau paduan dapat berubah akibat proses pengerjaan atau selama terkena

pada kondisi operasi yang spesifik

5 Pemilihan material saat ini tidak hanya terbatas pada saat merancang suatu

komponen tetapi juga meliputi proses re-evaluasi terhadap material yang

telah atau sedang digunakan pada suatu komponen atau peralatan yang

sudah ada dalam rangka meningkatkan performansi menaikkan

reliabilitas dan menurunkan biaya

25 Rosella Merah (Hibiscus sabdariffa L)

Hibiscus sabdariffa L atau lebih dikenal dengan nama rosella merupakan

sebuah tanaman yang termasuk dalam keluarga Malvaceae yaitu tumbuhan semak

tegak yang kebanyakan bercabang memiliki bunga dan batang yang sewarna dan

biasanya mencolok memiliki daun berwarna hijau gelap sampai dengan merah

dan memiliki kulit dan batang yang berserat kuat

Rosella (Hibiscus Sabdariffa) dapat hidup di daerah yang memiliki iklim

lembab dan hangat pada daerah tropis dan sub tropis Daerah aslinya terbentang

dari India hingga Malaysia[16] Rosella memiliki kelebihan dibandingkan dengan

tanaman tropis dan sub tropis lainnya yaitu dapat bertahan dalam cuaca yang

sangat dingin serta dapat hidup dalam ruangan yang memiliki sedikit pencahayaan

akan tetapi pertumbuhan terbaik diperoleh pada ruang terbuka dengan cahaya

matahari (Morton 1987) dalam (Qi et al 2005)[17]

Gambar 211 Bunga rosella merah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 40: S801-Studi pengaruh.pdf

24

Universitas Indonesia

Menurut Duke (1983) rosella merupakan tanaman tahunan multifungsi dan

kaya nutrisi Kelopak buahnya dapat diolah menjadi teh Hasil analisa terhadap

kelopak buah rosella kering per 100 gramnya mengandung 19 protein 01 gram

lemak 123 gram karbohidrat 23 gram serat dan 14 miligram asam askorbat

004 miligram vitamin B serta komponen pewarna alami[10] Sumarno (2004)

menyatakan bahwa kandungan vitamin C pada kelopak buah rosella lebih tinggi

daripada kandungan vitamin C pada jeruk 3 kali lipat lebih besar dari anggur

hitam dan 9 kali lebih besar dari kandungan vitamin C pada jeruk citrus[10]

26 Antioksidan dan Vitamin C

Dalam pengertian kimia senyawa antioksidan adalah senyawa pemberi

elektron (electron donors) Sedangkan dalam pengertian biologi senyawa

antioksidan adalah senyawa yang mampu menangkal atau meredam dampak

negatif oksidan pada tubuh Antioksidan bekerja dengan cara memberikan satu

elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan sehingga aktivitas senyawa

oksidan tersebut bias dihambat[18]

Berdasarkan fungsinya antioksidan dapat dibagi menjadi (Hariyatmi 2004)

1 Tipe pemutus rantai reaksi pembentuk radikal bebas dengan

menyumbangkan atom H misalnya vitamin E

2 Tipe pereduksi dengan mentransfer atom H atau oksigen atau bersifat

pemulung misalnya vitamin C

3 Tipe pengikat logam mampu mengikat zat peroksidan seperti Fe2+ dan

Cu2+ misalnya flavonoid

4 Antioksidan sekunder mampu mendekomposisi hidroperoksida menjadi

bentuk stabil pada manusia dikenal SOD katalase glutation

peroksidase

Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan penting

untuk kehidupan serta untuk menjaga kesehatan Vitamin ini juga dikenal dengan

nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat Vitamin C dikenal sebagai

antioksidan terlarut air paling dikenal vitamin C juga secara efektif memungut

formasi ROS dan radikal bebas (Frei 1994)[14]

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 41: S801-Studi pengaruh.pdf

25

Universitas Indonesia

Gambar 212 Struktur molekul dari asam askorbat (vitamin C)

27 Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

271 Perhitungan Laju Korosi

Salah satu tujuan 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)[19]

Metode weight loss atau kehilangan berat merupakan metode yang dapat

digunakan untuk mendapatkan laju korosi Prinsip dari metode ini adalah dengan

menghitung banyaknya material yang hilang atau kehilangan berat seterlah

dilakukan pengujian rendaman sesuai dengan standar ASTM G 31-72 Dengan

menghitung massa logam yang telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut

dinyatakan sebagai massa awal lalu dilakukan pada suatu lingkungan yang korosif

seperti pada air laut selama waktu tertentu Setelah itu dilakukan penghitungan

massa kembali dari suatu logam setelah dibersihkan logam tersebut dari hasil

korosi yang terbentuk dan massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir Dengan

mengambil beberapa data seperti luas permukaan yang terendam waktu

perendaman dan massa jenis logam yang di uji maka bisa dihasilkan suatu laju

korosi Persamaan laju korosi dapat ditunjukan pada persamaan berikut

ܮ ݑ ݏݎ (ܯ) =ଷହ௫ଵలௐ

(21)

Dimana W = kehilangan berat (gr)

D = massa jenis (grcm3)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 42: S801-Studi pengaruh.pdf

26

Universitas Indonesia

A = luas permukaan yang direndam (cm2)

T = waktu (jam)

Semakin besar laju korosi suatu logam maka semakin cepat material

tersebut untuk terkorosi Kualitas ketahanan korosi suatu material dapat dilhat

pada Tabel 22[1]

Tabel 22 Distribusi kualitas ketahanan korosi suatu material[1]

Relative

Corrosion

Resistance

MPY mmyr micromyr nmh pms

Outstanding lt1 lt002 lt25 lt2 lt1

Exellent 1-5 002-01 25-100 2-10 1-5

Good 5-20 01-05 100-500 10-50 20-50

Fair 20-50 05-1 500-1000 20-150 20-50

Poor 50-200 1-5 1000-5000 150-500 50-200

Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+

Metode weight loss sering digunakan pada skala industri dan laboratorium

karena peralatan sederhana dan hasil cukup akurat[20] namun dari pengujian

dengan metode weight loss dalam mendapatkan suatu laju korosi memiliki

kelemahan Kelemahan tersebut adalah tidak dapat mendeteksi secara cepat

perubahan yang terjadi saat proses korosi perhitungan kupon yang tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan korosi lokalisasi tidak dapat dilihat

langsung tanpa pemindahan kupon dari tempat pengujian dan bentuk korosi yang

tidak dapat dideteksi[21]

272 Efisiensi Inhibitor

Dalam penggunaan inhibitor dapat ditentukan efisiensi dari penggunaan

inhibitor tersebut Semakin besar efisiensi inhibitor tersebut maka semakin baik

inhibitor tersebut untuk diaplikasikan di lapangan Penghitungan efisiensi

didapatkan melalui presentase penurunan laju korosi dengan adanya penambahan

dibandingkan dengan laju korosi yang tanpa ditambahkan inhibitor Penghitungan

ini dapat dijabarkan sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 43: S801-Studi pengaruh.pdf

27

Universitas Indonesia

ݏ ݏ ℎ =ݎݐ

100ݔ (22)

Dimana Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 44: S801-Studi pengaruh.pdf

28Universitas Indonesia

BAB 3

Metodologi Penelitian

31 Diagram Alir Penelitian

Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak

teh rosella sebagai green corrosion inhibitor Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah metode kehilangan berat untuk mengetahui laju korosi dari

material uji Kondisi lingkungan dari penelitian ini berada di lingkungan NaCl

35 pada temperatur 40degC Adapun diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat

pada gambar dibawah ini

Gambar 31 Diagram Alir Penelitian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 45: S801-Studi pengaruh.pdf

29

Universitas Indonesia

32 Alat dan Bahan

321 Alat

1 Mesin Potong

2 Mesin bor

3 Mata bor diameter 3 mm

4 Kertas amplas 80 100 360 600

5 Timbangan digital

6 pH meter digital

7 Multitester

8 Jangka sorong

9 Benang

10 Wadah plastik PET untuk perendaman

11 Cutter dan gunting

12 Elektroda standar AgAgCl

13 penggaris

14 Kamera digital tipe SLR

15 Beaker glass

16 Pinset

17 Hair dryer

18 Magnetic stirer

19 Ultrasonic agitator

20 Water bath

322 Bahan

1 Baja karbon rendah

Dimensi baja karbon rendah 25 mm x 20 mm x 1 mm

Densitas densitas dari material baja karbon rendah didapat dari

penghitungan densitas Panjang lebar dan tinggi dari material diukur

dengan menggunakan jangka sorong dan massa diukur dengan

timbangan digital Hasil dari pengukuran tersebut dimasukkan ke

dalam formula penghitungan densitas sebagai berikut

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 46: S801-Studi pengaruh.pdf

30

Universitas Indonesia

ρ =

௫௫௧(31)

Dimana ߩ massa jenis (grcm3) p panjang (cm)

l lebar (cm) t tinggi (cm)

Tabel 31 Data Luas Permukaan Massa dan Massa Jenis

KuponStatus

Inhibitor

Dimensi (rata -rata)Massa(gram)

Densitas(grcm3)

Luas(cm2)

Panjang(cm)

Lebar(cm)

Tinggi(cm)

A

1 251 185 0085 342 865 1004

2 251 183 0085 334 856 993

3 25 18 0085 329 86 974

B

1 25 197 0085 351 839 1062

2 251 181 0085 334 864 983

3 251 185 0085 345 873 1004

C

1 251 1905 0085 344 846 1032

2 251 187 0085 336 842 1014

3 25 189 0085 329 819 1021

D

1 251 189 0085 352 873 1025

2 251 19 0085 337 832 103

3 25 187 0085 344 866 101

2 Kelopak bunga rosella merk ldquoxrdquo

3 NaCL

4 Toluena

5 Acetone

6 HCL 37 ldquoMerckrdquo dan inhibitor Barracor 12M sebagai zat pickling

Masukan HCL 12M sebanyak 200 ml dan tambahkan 2 ml

inhibitor barracor kedalam beaker glass 500ml

7 NaHCO3

Siapkan magnetic stirer dan letakkan beaker glass 500 ml

diatasnya

Nyalakan magnetic stirer dan masukan NaHCO3 hingga berlebih

dan tidak larut untuk mendapatkan larutan tak jenuh

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 47: S801-Studi pengaruh.pdf

31

Universitas Indonesia

33 Prosedur Kerja

331 Preparasi Sampel

3311 Pemotongan Sampel

Material baja karbon rendah yang didapat pada penelitian ini berupa

lembaran dengan dimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm Kemudian dipotong

- potong menjadi berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah

dengan menggunakan alat pemotong sampel

3312 Pengeboran Sampel

Setelah dilakukan pemotongan sampel kemudian dilkaukan pengeboran

pada bagian atas sampel dengan mata bor berdiameter 3 mm Pengeboran

ini dilakukan agar sampel dapat digantungkan dengan benang pada saat

dilakukan proses pencelupan

3313 Pengamplasan Sampel

Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah pengamplasan pada

sampel Pengamplasan dilakukan untuk menghilangkan oksida ndash oksida

yang ada pada permukaan sampel Pengamplasan dilakukan dengan kertas

amplas mulai dari 80 100 360 dan 600

3314 Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan

pencelupan

Gambar 32 Sampel Baja karbon rendah Sebelum Proses Pencelupan

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 48: S801-Studi pengaruh.pdf

32

Universitas Indonesia

3315 Penimbangan Berat Awal Sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital

Gambar 33 Ukuran Sampel Pengujian

332 Persiapan Larutan Rendam NaCl 35

Larutan rendam yang dipakai pada penelitian ini adalah larutan NaCl

35 Larutan NaCl 35 ini digunakan agar dapat mensimulasikan kondisi air

laut Proses pembuatan larutan ini dilkuakan dengan melarutkan NaCl yang telah

ditimbang seberat 35 gram ke dalam larutan aquadesh dengan volume 1000 ml

Berdasarkan ASTM G31-72 untuk pengujian rendam skala laboratorium volume

larutan minimal untuk pengujian adalah

ݒ ݑ ݐݑݎ = ቀ02௦

ௗ04ቁݔ ( ݑ ݏ ݎ ݑ ݏ ) (32)

Luas permukaan sampel (ukuran sampel 25 x 20 x 1 mm)

=ܮ (2 ݔݔ ) + (2 (ݐݔݔ minus (ݐݎߨ2) + (ଶݎߨ2)

=ܮ 25ݔ2) (20ݔ + (2 25ݔ (1ݔ + (2 20ݔ (1ݔ minus (2 314ݔ 15ݔ (1ݔ +

(2 314ݔ (15ଶݔ

=ܮ 108529 ଶ

Jika diambil batas atasnya sebesar 04 dari luas permukaan sampel maka

Volume minimal = 04 x 108529

= 43412 ml

asymp 450 ml

Sehingga volume larutan minimal untuk sebuah sampel dengan luas

permukaan 108529 mm2 adalah 43412 ml Dalam pengujian volume

yang digunakan adalah 450 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 49: S801-Studi pengaruh.pdf

33

Universitas Indonesia

333 Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella

Inhibitor rosella yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak dari

teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl Pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10

gpl ini diperlukan 1 gram kelopak rosella kering tuang ke dalam beaker glass

kemudian masukkan 100 ml aquadesh Panaskan dan aduk dengan menggunakan

magnetic stirrer kemudian saring ampas dan diamkan Setelah dingin ekstrak

rosella 10 gpl dapat digunakan sebagai inhibitor

334 Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass yang telah berisi larutan NaCl 35 plusmn

450 ml yang telah diletakkan pada water bath dengan kondisi temperature 40degC

dimana setiap satu sampel direndam pada satu beaker glass Setiap wadah diberi

penomoran dengan perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya Berikut

penomoran dan perlakuan yang dilakukan

1 Wadah A1 A2 A3 sampel tanpa penambahan inhibitor

2 Wadah B1 B2 B3 sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml

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

elektroda standar AgAgCl

335 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

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 50: S801-Studi pengaruh.pdf

34

Universitas Indonesia

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

34 Pengambilan Data

Data ndash data dalam pengujian ini yang diperlukan adalah sebagai berikut

1 pH Larutan

Pengambilan data pH larutan dilakukan dengan menggunakan pH meter

digital Sensor pada bagian ujung pH meter dicelupkan setelah dilakukan

kalibrasi kedalam larutan rendam baik sebelum dilakukan perendaman dan

setelah proses perendaman berakhir

2 Potensial Logam

Pengukuran nilai potensial dilakukan dengan menggunakan multitester

dimana bagian positif dihubungkan dengan sampel dan bagian negatif

dihubungkan dengan elektroda standar AgAgCl sehingga didapat

potensial AgAgCl

Potensial yang didapat lalu dikonversi ke dalam SHE sesuai dengan

persamaan[1] yaitu

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

3 Berat Akhir Sampel

Setelah dilakukan pembersihan pada kupon dengan proses pickling sesuai

standar NACE RP0775-2005 sampel ditimbang kembali berat akhirnya

dengan timbangan digital untuk mengukur setelah dilakukan perendaman

dan diolah untuk mendapatkan berat yang hilang dan laju korosi Laju

korosi dapat menggunakan dengan metode kehilangan berat sesuai dengan

standar ASTM G1-03

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 51: S801-Studi pengaruh.pdf

35

Universitas Indonesia

4 Pengamatan Visual

Sampel yang telah dilakukan perendaman dilakukan dokumentasi

menggunakan kamera untuk melihat dan mengamati oksida ndash oksida serta

lapisan yang terbentuk pada sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 52: S801-Studi pengaruh.pdf

36Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

41 Hasil Pengujian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui

bagaimana pengaruh penambahan konsentrasi inhibitor teh rosella sebagai

inhibitor organik yang diberikan di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

adapun hasil dari pengujian yang dilakukan pada penelitin ini adalah sebagai

berikut

411Hasil Pengamatan Visual Baja Karbon Rendah

Pengamatan visual dilakukan dengan menggunaka kamera digital untuk

mendokumentasikan penampakan dari permukaan sampel Pengamatan visual

dilakukan pada saat pembersihan sampel sebelum dilakukan perendaman

pengangkatan setelah perendaman dan setelah dilakukan proses pickling

Tabel 41 Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 42 Sampel setelah diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 53: S801-Studi pengaruh.pdf

37

Universitas Indonesia

Tabel 43 Sampel setelah dipickling

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

412 Hasil Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Material baja karbon rendah yang digunakan sebagai sampel diuji

komposisinya dengan menggunakan mesin uji Optical Emission Spectrometer di

CMPFA (Center for Material Processing and Failure Analysis) Hasil dari

pengujian Optical Emission Spectrometer ditunjukkan pada Tabel 44

Tabel 44 Komposisi pelat low carbon steel

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

0057 0007 0003 0007 0160 0031 0023

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

lt0005 lt0002 0121 lt0002 lt0002 lt0025 Bal

413 Hasil Pengujian pH Larutan

Tabel 45 Data pH larutan

KuponKeadaan

Inhibitor

pH

Perubahan

pHpH AwalRata-rata

pH awalpH Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1

Tanpa Inhibitor

65 74

2 64 65 73 733 -083

3 66 73

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 54: S801-Studi pengaruh.pdf

38

Universitas Indonesia

B

1

Penambahan 2

ml

63 72

2 62 623 71 71 -087

3 62 7

C

1

Penambahan 4

ml

61 7

2 6 6 69 697 -097

3 59 7

D

1

Penambahan 6

ml

56 68

2 55 56 69 69 -13

3 57 7

Tabel 46 Data Perubahan pH Larutan

Kupon Status Inhibitor

pH

Rata-rata

pH awal

Rata-rata

pH akhir

Perubahan

pH

Perubahan

pH()

A

1

Tanpa Inhibitor 65 733 083 12822

3

B

1

Penambahan 2ml 623 710 087 13902

3

C

1

Penambahan 4ml 6 697 097 16112

3

D

1

Penambahan 6ml 56 690 130 23212

3

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 55: S801-Studi pengaruh.pdf

39

Universitas Indonesia

414 Hasil Pengujian Potensial Logam

Tabel 47 Data Potensial Logam

Tabel 48 Data Perubahan Potensial Logam

Kupon Status Inhibitor

Potensial

Rata-rata

E0 (E vs

SHE)(mv)

Rata-rata

E1 (E vs

SHE)

(mv)

Rata-rata

Perubahan

E (E vs

SHE) (mv)

Rata-rata

perubahan

E ()

A

1

Tanpa Inhibitor -321 -43533 -114 35482

3

B

1Penambahan

2ml-33133 -41633 -85 256542

3

C

1Penambahan

4ml-298 -43133 -13333 447442

3

awal akhir

Potensial

awal (vs

SHE) (V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

SHE)

Potensial

akhir (vs

SHE) (v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

SHE) (V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

1 -055 -064 -0328 -0418 -0090

2 -054 -068 -0318 -0460 -0142

3 -054 -065 -0318 -0428 -0110

1 -055 -062 -0328 -0398 -0070

2 -056 -065 -0338 -0423 -0085

3 -055 -065 -0328 -0428 -0100

1 -053 -067 -0308 -0448 -0140

2 -052 -064 -0298 -0418 -0120

3 -051 -065 -0288 -0428 -0140

1 -046 -066 -0238 -0438 -0200

2 -047 -064 -0248 -0418 -0170

3 -049 -063 -0268 -0408 -0140

DPenambahan

6ml-0251 -0421 -0170

BPenambahan

2ml-0331 -0416 -0085

CPenambahan

4ml-0298 -0431 -0133

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

ATanpa

Inhibitor-0321 -0435 -0114

Potensial vs

AgAgCl

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 56: S801-Studi pengaruh.pdf

40

Universitas Indonesia

D

1Penambahan

6ml-25133 -42133 -170 67642

3

415 Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Tabel 49 Data Kehilangan Berat Logam

Kupon Status Inhibitor Wo (gr) W1 (gr) ∆W (gr)Rata - rata

∆W (gr)

A

1

Tanpa Inhibitor

3416 33879 00281

00280672 3341 33131 00279

3 32896 32614 00282

B

1

Penambahan 2ml

35117 34868 00249

00249332 33372 33124 00248

3 34457 34206 00251

C

1

Penambahan 4ml

3439 34131 00259

00259332 33598 33343 00255

3 32897 32633 00264

D

1

Penambahan 6ml

3522 34945 00275

00273332 3373 33459 00271

3 34412 34138 00274

416 Hasil Penghitungan Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

Tabel 410 Data Laju Korosi Dan Efisiensi Inhibitor

KuponStatus

InhibitorK

W

(gr)

D

(grcm3)

A

(cm2)

T

(jam)

Laju

Korosi

(mpy)

Rata -

rata

(mpy)

Efisiensi

()

A

1

Tanpa Inhibitor

3450000 00281 865 1004 120 930

947 02 3450000 00279 856 993 120 944

3 3450000 00282 860 974 120 968

B1 Penambahan

2ml

3450000 00249 839 1062 120 804822 1320

2 3450000 00248 864 983 120 839

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 57: S801-Studi pengaruh.pdf

41

Universitas Indonesia

3 3450000 00251 873 1004 120 823

C

1Penambahan

4ml

3450000 00259 846 1032 120 852

873 7832 3450000 00255 842 1014 120 858

3 3450000 00264 819 1021 120 908

D

1Penambahan

6ml

3450000 00275 873 1025 120 883

898 5212 3450000 00271 832 1030 120 909

3 3450000 00274 866 1010 120 900

42 Pembahasan

421 Analisis Pengujian Optical Emission Spectrometer Baja karbon rendah

Dari hasil pengujian Optical Emission Spectrometer sampel dapat dilihat

bahwa kandungan karbon yang dimiliki sebesar 0057 yang berarti sampel

tergolong baja karbon rendah yang memiliki kadar karbon kurang dari 025[3]

Selain itu juga ditemukan unsur ndash unsur yang mempengaruhi sifat ndash sifat mekanis

dari baja karbon rendah seperti seperti Si (0007) Mn (0016) Cr (0023) S

(0003) Ni (lt0031) Mo(lt0005) Ti (0002) Cu(0121) Nb(lt0002)

Pb (lt0025) P (0007) dan V (lt0002)

Dari unsur ndash unsur pendukung yang terkandung pada sampel terdapat unsur

yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi yaitu adanya unsur Cr

Ni dan Si[22] Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting dalam

menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi Apabila berikatan 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 ndash 14[1]

Berdasarkan hasil pengujian Optical Emission Spectrometer kadar krom

pada sampel hanya sebesar 0023 dan kadar nikel yang terkandung pada sampel

kurang dari 0031 tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih

meningkat kemampuan ketahanan korosinya Baja karbon dengan kadar nikel

rendah memiliki keterbatasan pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan

air laut[11] Adapun penambahan krom dan nikel pada baja karbon rendah

bertujauan untuk meningkatkan hardenability dari baja karbon rendah

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 58: S801-Studi pengaruh.pdf

42

Universitas Indonesia

422 Pengamatan Visual Sampel Baja karbon rendah dengan Penambahan

dan Tanpa Penambahan Inhibitor Teh Rosella

Pengamatan dilakukan pada saat penambahan inhibitor teh rosella kedalam

air rendaman dalam pengujian laju korosi dengan metode weight loss Pada saat

penambahan 2 ml larutan inhibitor tidak terlihat dengan jelas perubahan warna

pada air rendaman Pada penambahan 4 ml air rendaman mulai mengalami

perubahan warna menjadi agak kecoklatan Pada saat penambahan 6 ml inhibitor

teh rosella mulai terlihat warna merah kecoklatan dibandingkan pada

penambahan 2 ml dan 4 ml

Sebelum dilakukan perendaman kondisi awal semua sampel pengujian

dalam keadaan bersih dari oksida dan karat yang ada dengan pembersihan secara

mekanis menggunakan kertas amplas Ketika dilakukan perendaman pengamatan

yang dilakukan setiap hari selama 5 hari terlihat pada sampel yang tidak diberi

inhibitor ada lapisan yang berwarna kecoklatan yang menempel pada permukaan

logamreg

Setelah proses pencelupan permukaan sampel pada pada sistem yang tidak

terinhibisi mengalami korosi seragam terutama pada permukaan dan bagian

pinggir dari sampel yang ditandai dengan adanya scale sebagai produk dari

korosi Namun pada sistem yang terinhibisi korosi seragam yang terjadi tidak

terlalu banyak dan terbentuk lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan logam

dan mengendap Lapisan ini terbentuk akibat penambahan ekstrak teh rosella

sebagai inhibitor organik Lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan pada

sampel yang terinhibisi berfungsi untuk menghambat laju korosi[4]

423 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap pH Larutan

Selama pengujian diperoleh data pH larutan yang ditunjukkan pada tabel

45 berdasarkan data tersebut dapat dilihat terjadinya penurunan pH air rendaman

seiring penambahan inhibitor Hal ini terlihat saat rata ndash rata pH awal pada sampel

tanpa penambahan inhibitor sebesar 66 Kemudian terjadi penurunan pH pada

penambahan 2 ml dengan rata ndash rata sebesar 623 Begitu juga dengan

penambahan 4 ml dan 6 ml sebesar 6 dan 56 Penurunan nilai pH awal akibat

penambahan volume inhibitor terhadap pH lingkungan dapat dilihat pada grafik

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 59: S801-Studi pengaruh.pdf

43

Universitas Indonesia

pengaruh konsentrasi penambahan inhibitor terhadap pH lingkungan (Gambar 41)

Gambar 41 Diagram pH awal terhadap penambahan inhibitor

Dari Gambar 41 dapat diamati pada titik pH awal nilai penurunan pH yang

terjadi yang cukup signifikan Selain disebabkan oleh pH inhibitor yang lebih

asam hal ini disebabkan oleh kandungan yang terkandung pada inhibitor yaitu

asam askorbat Dalam larutan asam askorbat bersifat tidak stabil dan perlahan ndash

lahan akan terdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA) Namun DAA

ini akan bersifat tidak stabil pada pH di atas 6 dan temperatur yang tinggi karena

DAA akan terdekomposisi lebih lanjut menjadi beberapa asam seperti asam tatrat

dan oksalat sehingga menyebabkan terjadinya penurunan pH[23] Sedangkan nilai

pH akhir dari pengujian ini mengalami peningkatan dibandingkan dengan pH

awal Nilai pH awal pada sampel tanpa penambahan inhibitor sebesar 733

Kemudian terjadi penurunan nilai pH pada penambahan inhibitor 2 ml menjadi

71 begitu juga dengan penambahan 4 ml dan 6 ml terjadi penurunan nilai pH

menjadi 697 dan 69 Nilai penurunan pH ditunjukkan pada Gambar 42

5

52

54

56

58

6

62

64

66

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH awal

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 60: S801-Studi pengaruh.pdf

44

Universitas Indonesia

Gambar 42 Diagram pH akhir terhadap penambahan inhibitor

Pada penelitian ini terjadi perubahan pH awal ndash pH akhir yang ditunjukkan

pada Gambar 43

Gambar 43 Grafik perubahan nilai pH awal ndash pH akhir terhadap penambahan inhibitor

424 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Potensial Logam

Pengukuran potensial pada sampel dilakukan dua kali yaitu pada awal

perendaman dan pada hari akhir perendaman yaitu selama lima hari Pengukuran

dilakukan dengan menggunakan elektroda standar AgAgCl yang kemudian

dikonversikan ke V vs SHE dengan menggunakan persamaan 33

66

67

68

69

7

71

72

73

74

0 2 4 6

pH

Kadar Inhibitor (ml)

pH akhir

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6

pH awal

pH akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 61: S801-Studi pengaruh.pdf

45

Universitas Indonesia

Potensial V vs SHE = V vs AgAgCl + 0222 (33)

Hasil pengukuran potensial pengujian ditunjukkan pada Tabel 47 Dari tabel

47 dapat dilihat pada sampel yang tidak terinhibisi nilai potensial awal sebesar -

0543 V vs AgAgCl pada sampel penambahan 2 ml mengalami penurunan

potensial awal menjadi -0553 V vs AgAgCl Namun pada penambahan 4 ml dan

6 ml mengalami peningkatan potensial awal menjadi -052 V vs AgAgCl dan -

0473 V vs AgAgCl Kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversikan ke

dalam persamaan 33 di atas untuk mengetahui nilai potensial logam vs SHE

Grafik potensial awal ndash akhir logam dapat dilihat pada Gambar 44

Gambar 44 Grafik perubahan potensial awal ndash potensial akhir logam terhadap

penambahan inhibitor

Pada sampel tanpa inhibitor berubah menjadi -0657 V vs AgAgCl

selanjutnya penambahan 2 ml menjadi -0638 V vs AgAgCl dan penambahan 4

ml dan 6 ml menjadi -0653 V vs AgAgCl dan -0643 V vs AgAgCl Perubahan

ndash perubahan potensial logam dapat dillihat pada Tabel 47 dimana perubahan yang

terjadi pada masing ndash masing perlakuan tidak terlalu signifikan perbedaannya

Data nilai potensial yang dikonversikan menjadi V vs SHE dapat

dikombinasikan dengan data pH dan diplot pada diagram Pourbaix Hal ini

dilakukan untuk memprediksi pengaruh perubahan potensial dan pH apakah akan

-0500

-0450

-0400

-0350

-0300

-0250

-0200

-0150

-0100

-0050

0000

0 2 4 6

Po

ten

sial

(V)

Kadar Inhibitor (ml)

Potensial Awal

Potensial Akhir

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 62: S801-Studi pengaruh.pdf

46

Universitas Indonesia

mendorong sampel ke daerah imun pasif atau bahkan ke daerah terkorosi

Tabel 411 Rata ndash rata pH dan potensial awal ndash akhir logam

pH dan Potensial

Inhibitor

Awal Akhir

pH Potensial pH Potensial

0 65 -0321 73 -0435

2 623 -0331 71 -0416

4 6 -0298 6967 -0431

6 56 -0251 69 -0421

Gambar 45 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi (a) Sebelum dan (b) Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 63: S801-Studi pengaruh.pdf

47

Universitas Indonesia

Gambar 46 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 47 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 64: S801-Studi pengaruh.pdf

48

Universitas Indonesia

Gambar 48 Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem

Terinhibisi Dengan Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari gambar diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan potensial

sebelum dan sesudah secara kinetika inhibitor tidak mampu memberikan

pengaruh yang signifikan terhadap lingkungan karena tidak mampu mendorong

pH dan potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3

atau Fe3O4 dan tetap berada di daerah korosif

425 Pengaruh Penambahan Inhibitor terhadap Pengurangan Berat Logam

Hasil penghitungan rata-rata weight loss dari sampel dapat dilihat pada

Tabel 49 Pada sampel tanpa penambahan inhibitor pengurangan berat logam

sebesar 0028067 gram Kemudian pada penambahan 2 ml inhibitor terjadi

penurunan sebesar 0024933 gram Namun pada saat penambahan 4 ml dan 6 ml

terjadi kenaikan penambahan berat logam jika dibandingkan dengan tanpa

inhibitor dan penambhan 2 ml yaitu sebesar 0025933 gram dan 0027333 gram

Hasil dari pengurangan berat logam tersebut dapat dilihat jelas pada grafik

pengaruh penambahan inihibitor terhadap kehilangan berat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 65: S801-Studi pengaruh.pdf

49

Universitas Indonesia

Gambar 49 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

kehilangan berat

Dari Gambar 49 dapat dilihat bahwa pada penambahan konsentrasi

inhibitor sebnayak 4 ml dan 6 ml mengalami pengurangan berat logam yang lebih

banyak dibandingkan dengan penambahan 2 ml Hal ini dikarenakan kandungan

asam askorbat yang ada pada inhibitor yang tidak stabil pada temperatur yang

tinggi sehingga justru terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA)[24]

Kehadiran DAA akan semakin banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi

asam askorbat dan selanjutnya akan berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam

lain sehingga tidak terjadi adsorpsi yang maksimum[24]

426 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Laju Korosi dan Efisiensi

Inhibitor

Rata-rata laju korosi sampel pada lingkungan NaCl 35 dapat dilihat

pada Tabel 410 Adanya penambahan konsentrasi bunga rosella laju korosi dari

sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2 ml mengalami penurunan kemudian

selanjutnya mengalami kenaikan kembali Hal ini dapat dilihat dari laju korosi

pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 947 mpy sedangkan setelah

diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 822 mpy

Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml laju

001

0015

002

0025

003

0035

004

0 2 4 6 8

Ke

hila

nga

nb

era

t(g

ram

)

Kadar Inhibitor (ml)

PenguranganBerat

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 66: S801-Studi pengaruh.pdf

50

Universitas Indonesia

korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 873 mpy dan 898 mpy

Keadaan laju korosi pada sampel ditunjukkan pada Gambar 410

Gambar 410 Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap laju

korosi

Hal ini dikarenakan ketidakstabilan asam askorbat yang terkandung pada

inhibitor teh rosella pada temperatur di atas 20degC[24] Pengkondisian pengujian

yang dilakukan pada temperatur tinggi menyebabkan asam askorbat

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA) yang kemudian dengan

penambahan konsentrasi inhibitor selanjutnya akan terdekomposisi menjadi asam

ndash asam sehingga perlindungan terhadap permukaan logam tidak berlangsung

sempurna[24]

Pada penambahan 2 ml terjadi penurunan laju korosi dibandingkan tanpa

penambahan inhibitor karena pada konsentrasi penambahan 2 ml ini mekanisme

perlindungan korosi terhadap permukaan logam berlangsung secara optimal

dibandingkan dengan penambahan 4 ml dan penambahan 6 ml Mekanisme

inhibitor yang terjadi pada permukaan logam adalah dengan membentuk lapisan

pelidung tipis oleh kandungan dehydro-ascorbic acid (DAA) yang berasal dari

asama askorbat[24] Senyawa DAA inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan

logam membentuk suatu lapisan pelindung tipis[24] Gambar 411 merupakan

ilustrasi pembentukan lapisan pelindung tipis oleh dehydro-ascorbic acid (DAA)

[24]

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 2 4 6 8

Laju

Ko

rosi

(mp

y)

Kadar inhibitor (ml)

Teh Rosella

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 67: S801-Studi pengaruh.pdf

51

Universitas Indonesia

Gambar 411 Ilustrasi pembentukan lapisan pelindung pada permukaan logam oleh

dehydro-ascorbic acid (DAA)[24]

Laju korosi yang diperoleh dari hasil penghitungan dengan menggunakan

metode weight loss maka akan didapatkan efisiensi dari inhibitor tersebut serta

penggunaan penambahan inhibitor yang paling efisien dalam mengendalikan

korosi Hasil efisiensi inhibitor diperoleh dengan memasukkan laju korosi pada

persamaan 22 Hasil penghitungan efisiensi inhibitor ditunjukkan pada grafik

pengaruh penambahan inhibitor terhadap efisiensi inhibitor pada Gambar 412

Gambar 412 Grafik pengaruh penambahan volume inhibitor terhadap efisiensi inhibitor

teh rosella pada temperatur 40degC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Efis

ien

si(

)

Kadar Inhibitor (ml)

Efisiensi ()

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 68: S801-Studi pengaruh.pdf

52

Universitas Indonesia

Dari Gambar 412 dapat diketahui bahwa pada penambahan inhibitor

sebanyak 2 ml nilai efisiensi inhibitor yang diperoleh adalah 132 Pada

penambahan 4 ml dan 6 ml penggunaan inhibitor kurang efektif dibandingkan

penambahan 2 ml karena terjadi penurunan efisiensi inhibitor jadi 783 dan

521 Dapat disimpulkan bahwa penambahan inhibitor yang optimum digunakan

pada temperatur 40degC adalah pada penambahan 2 ml yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 69: S801-Studi pengaruh.pdf

57Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah dengan

penambahan ekstrak teh rosella sebagai green inhibitor pada lingkungan NaCl 35

pada temperatur 40degC 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

low carbon steel di lingkungan NaCl 35 pada temperatur 40degC

2 Penambahan inhibitor teh Rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju

korosi untuk material baja karbon rendah sampai pada titik optimum

konsentrasi yaitu pada penambahan 2 ml inhibitor

3 Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif pada

lingkungan NaCl 35 lama perendaman selama 5 hari pada temperatur 40degC

adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu sebesar 132

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 70: S801-Studi pengaruh.pdf

54Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Denny A Jones (1997) Priciples and Prevention of Corrosion 2nd ed

Singapore Prentice Hall International Inc

[2] Septe Edi Mengendalikan Korosi Fakultas Teknik Universitas Bung Hatta

[3] Goldade dkk Plastic for Corrosion Inhibition Springer-Verlag Berlin

Heidelberg 2005

[4] Dalimunthe Indra Surya Kimia dari Inhibitor Korosi Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

[5] Hermawan Beni ldquoEkstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosirdquo

22 April 2007

[6] httpwwwcenturycorrosioncomproductsmil-5pdf

[7] httpdigilibitsacidpublicITS-Undergraduate-10934-Chapter1pdf

[8] httpwwwkamusilmiahcompanganantioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan

[9] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffa

[10] Agustini Sri 2006 Penelitian Pengaruh Metode Pengeringan Dan Ukuran

Partikel Terhadap Mutu Teh Rosella Dinamika Penelitian BIPA Vol 17 No

29

[11] William D Callister Jr (2003) Materials Science and Engineering An

Introduction 6th ed John Wiley amp Son Inc

[12] Corrosion Control NAVFAC MO-307 September 1992

[13] ASM Handbook Volume 13A (2003) Corrosion Fundamentals Testing

and ProtectionUSA ASM International

[14] Roberge Pierre R (2000) Handbook Of Corrosion Engineering New York

McGraw-Hill

[15] Maniks Site - SULPHATE REDUCTION BACTERIA (SRB) SI IMUT

PENYEBAB KOROSImht

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 71: S801-Studi pengaruh.pdf

55

[16] Morton J 1987 Roselle p 281ndash286 In Fruits of warm climates Miami

[17] httpcreasoftwordpresscom20080504rosella-hibiscus-sabdariffahtm

[18] Winarsi Hery 2007 Antioksidan Alami dan Radikal Bebas Yogyakarta

Percetakan Kanisius

[19] Riastuti Rini amp Andi Rustandi (2008) Diktat Mata Kuliah Korosi Dan

Proteksi Logam Program Studi Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia Depok

[20] Jung Fu Jia dkk L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution Springer Science Journal 18 November

2009 pp 979-986

[21] 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

[22] ASM Handbook Volume 13B Corrosion Materials (USA ASM

International 2005)

[23] Soejono Tjitro Juliana AnggonoStudi 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] 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

[25] httpcorrosionkaistackrdownload2007chap01pdf

[26] Corrosion of Ironrdquo wwwcorrosion-doctorsorg

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 72: S801-Studi pengaruh.pdf

56Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 73: S801-Studi pengaruh.pdf

57

1 Hasil Pengujian Spectroscopy Sampel

Gambar 61 Hasil pengujian spectroscopy sampel

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 74: S801-Studi pengaruh.pdf

58

2 Pengamatan Visual Penelitian

21Foto Sampel Sebelum Perendaman

Gambar 62 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 63 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 64 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 75: S801-Studi pengaruh.pdf

59

Gambar 65 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

22 Foto setelah penangkatan sampel setelah perendaman

Gambar 66 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Gambar 66 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 76: S801-Studi pengaruh.pdf

60

Gambar 67 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 68 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

23 Foto sampel setelah di pickling

Gambar 69 Sampel tanpa penambahan inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran
Page 77: S801-Studi pengaruh.pdf

61

Gambar 610 Sampel dengan penambahan 2 ml inhibitor

Gambar 611 Sampel dengan penambahan 4 ml inhibitor

Gambar 612 Sampel dengan penambahan 6 ml inhibitor

Studi pengaruh Roni Saputra FT UI 2011

  • Halaman Judul
  • Abstrak
  • Daftar Isi
  • Bab I
  • Bab II
  • Bab III
  • Bab IV
  • Kesimpulan
  • Daftar Pustaka
  • Lampiran