sasza chyntara nabilla -...

OLEH : SASZA CHYNTARA NABILLA

(2710100089)DOSEN PEMBIMBING :

Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA.

TUGAS AKHIR

APLIKASI SARANG SEMUT (MYRMECODIA PENDANS) SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA BAJA AISI

1010 DAN API 5L GRADE B DALAM MEDIA 3,5% NaCl

JUDUL “ TUGAS AKHIR”

OUTLINE PRESENTASI

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUSTAKA

METODOLOGI

HASIL PENELITIAN & PEMBAHASAN

KESIMPULAN & SARAN

LATAR BELAKANG

Aplikasi Baja API 5 L Grade B & AISI 1010 (0, 100, 200, 300,

400, dan 500 mg/l) 3,5% NaCl

Antioksidan

RUMUSAN MASALAH

Bagaimana pengaruh penambahan inhibitor sarang semut(Myrmecodia Pendans) terhadap laju korosi dan efisiensiinhibitor pada baja API 5 L Grade B dan AISI 1010 dengankonsentrasi 0, 100, 200, 300, 400, dan 500 mg/l dalam media3,5% NaCl.

Bagaimana mekanisme inhibisi dari inhibitor sarang semut(Myrmecodia Pendans) yang diaplikasikan pada baja API 5 LGrade B dan AISI 1010.

Bagaimana produk korosi yang terbentuk pada baja API 5 LGrade B dan AISI 1010 dengan konsentrasi tanpa inhibitor dankonsentrasi efisiensi inhibitor maksimum.

Material dianggap homogen

Larutan elektrolit adalah NaCl 3,5% dengan volume,

temperatur dan pH dianggap sama.

Dimensi material homogen

Tingkat kehalusan material dianggap homogen

BATASAN MASALAH

Mempelajari pengaruh penambahan inhibitor sarang semut(Myrmecodia Pendans) terhadap laju korosi dan efisiensi inhibitorpada baja API 5 L Grade B dan AISI 1010

Mempelajari mekanisme inhibisi dari inhibitor sarang semut(Myrmecodia Pendans)

Membandingkan produk korosi yang terbentuk pada baja API 5 LGrade B dan AISI 1010 dengan konsentrasi tanpa inhibitor dankonsentrasi efisiensi inhibitor maksimum.

1. Memberikan inspirasi kepada peneliti untuk mengembangkan senyawa organik yang berasal dari alam sebagai zat penghambat korosi yang bersifat ramah lingkungan.2. Menggali potensi sumber daya alam di Indonesia untuk dapat dimanfaatkan sebagai inhibitor pada aplikasi industri.

Tujuan

Manfaat

Inhibitor

Suatu substansi kimia yang ditambahkan pada lingkungan korosifmenghasilkan pengurangan laju korosi dengan level tertentu(Sastri, 2011).

Ukuran keberhasilan daya inhibisi inhibitor terhadappenurunan laju korosi dinyatakan sebagai efisiensi inhibitor(NACE TM 01-20):

%EI = ((CR0-CR1)/Cro) x 100 %

Grafik pengaruh konsentrasi inhibitor terhadap laju korosi dan inhibisi (Sastri,

2011)

Klasifikasi Inhibitor

Anodik Katodik

Campuran (Mixed)

Mekansime Inhibitor Adsorpsi

Fisisorpsi KemisorpsiFilm

Forming

Sarang Semut Sebagai Inhibitor

Adanya senyawa phenolik (flavanoid) dapat

menghambat pertumbuhan kanker (Soeksmanto, 2010)

Senyawa fenolik dipandang sebagai zat antioksidan (Wang et al, 2007)

Adam (2010) membuktikan kandungan flavanoid yang terdapat

pada Sarang Semut dengan menggunakan metode HPLC

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Preparasi Ekstrak Sarang Semut (Myrmecodia Pendans)

Pengujian FTIR

Ektraksi sarang semut

Sarang semut diubah menjadi serbuk

- Memotong Sarang Semut menjadi

berukuran 3x3 cm- Mengeringkan dengan diangin-

anginkan selama 4 hari- Mengoven selama 400C , 1 jam - Diblender menjadi serbuk (± 150 gram)

- Menyiapkan alat & bahan

- Maserasi dengan pelarut ethanol 80%

- Menyaring & mengevaporasi

Pembuatan Serbuk Sarang Semut

Ekstraksi Sarang Semut

Preparasi Larutan Elektrolit

- ρcampuran =ρ NaCl + ρ airρcampuran = 3,5% x 2,615 g/ml+ 96,5% + 0,965 g/mlρcampuran = 1,007 g/ml

-m = ρ x V = 1,007 g/ml x 1000 ml = 1.007 gram- mNaCl = 3,5/ 100 x 1.007 gr = 35,24 gram

Diencerkan dengan aquades1000ml

NaCl 35,24 gram

PREPARASI SPESIMEN

Weight LossPolarisasi

Potensiodinamik & EIS

Spesimen dipotong 108 buah (@ 54 buah)

20 x 20 x 3 mm API 5L grade B

20 x 20 x 10 mm AISI 1010

Grinding

Disambung dengan kawat tembaga &

mounting

API 5L Grade B:10 x 10 x 3 mm

AISI 1010 :10 x 10 x 10 mm

Spesimen Pengujian Weight Loss

AISI 1010 (20 x 20 x 10 mm) API 5 L Grade B (20 x 20 x 10 mm)

Spesimen Pengujian Polarisasi Potensiodinamik & Electrochemical Impedance

Spectroscopy

Pengujian Spektrometer

Mengetahui komposisi kimia pada masing-masing logam. Pengujian ini dilakukan di PT Ispat Indo, Desa Kedung Turi

Taman Sidoarjo

Pengujian Weight Loss

Langkah-Langkah (ASTM G31-72) “Laboratory Corrosion Testing of Metals”:-Menyiapkan timbangan digital, botol plastik 1500 ml (12 buah), benang nylon,batang kawat (d=2 mm), cutter, gunting, gelas kaca, spatula, sendok plastik, tang,gelas ukur 1000 ml, dan spesimen.-Menimbang berat awal spesimen-Mengikat spesimen dan menyusun secara vertikal-Menggantung spesimen pada sebuah batang kawat dan mencelupkannya-Merendam spesimen dalam larutan elektrolit + inhibitor-Mengambil, mencuci, dan mengeringkan spesimen-Menimbang berat akhir spesimen

Pengujian Weight Loss

Direndam HCl 500 ml Direndam 3,5 gram hexamtylene tetramine

dengan aquades 1000 ml

Prosedur Pencucian Spesimen (ASTM G1-02)

Pengujian Polarisasi Potensiodinamik

Pengujian ini mengacu pada ASTM G-5. Instrumen yang digunakan untuk mengatur beda potensial antara spesimen (elektroda kerja) dengan

elektroda acuan (reference electrode) dan menggunakan variabel arus antara elektroda kerja dengan elektroda bantu (auxiliary electrode)

Elektroda bantu (graphite rod d=5 mm, l = 200 mm

Elektroda kerja

Elektroda refence (SCE saturated kalomel 0, 242 V)

Prosedur Pengujian Polarisasi Potensiodinamik

a. Mempersiapkan alat dan bahan yaitu spesimen, campuran larutan (3,5% NaCl dan ekstrak tanaman sarang semut dengan konsentrasi 0, 100, 200, 300, 400, dan 500 mg/l), gelas ukur 1000 ml, dan alat pengujian potensiodinamik beserta komponennya.

b. Memasang elektroda pada rangkaian potensiodinamik.c. Menyalakan alat uji potensiodinamik versaSTAT4.d. Mengaktifkan program VersaStudioe. Memilih program Tafel f. Mengisi parameter pada kolom “ Properties for Tafel” dan

“Properties for Common” g. Memulai program dengan mengklik tombol play h. Setelah selesai menjalankan program ditandai dengan

tulisan “Cell Off” pada kiri bawah, maka akan muncuk kurva tafel.

Pengujian Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)

Pengujian EIS bertujuan untuk menginvestigasi mekanisme korosi maupun inhibisi yang terjadi. Metode ini didasarkan atas respon

dari sirkuit terhadap voltase AC sebagai fungsi dari frekuensi. Gelombang sinus (AC) dengan amplitudo 10 mV (ASTM G3, 1989). Nilai Z’ maupun Z” diukur pada range frekuensi 10.000 sampai

0.1 Hz . Metode ini digunakan untuk menentukan sejumlah parameter yang berkaitan dengan besaran elektrokimia seperti tahanan polarisasi (Rct), tahanan larutan (Rs), dan kapisatansi lapis rangkap listrik (Cdl). Prosedur pengujian EIS hampir sama

dengan prosedur pengujian polarisasi potensiodinamik.

Pengujian Scanning Electron Microscope

•Meletakkan material tersebut didalam suatu wadah plastik yangtidak menyebabkan materialbereaksi dengan lingkungan.•Material diletakkan diatas holderyang sebelumnya telah diletakkandengan carbon tape. Carbon tape iniberfungsi melekatkan holderdengan sample.•Holder dimasukkan ke dalammesin dan siap untuk diamati. Padalayar komputer akan tampakpermukaan spesimen dalamberbagai pembesaran.

RANCANGAN DATA PENELITIAN

Weight Loss

Jenis Material

ΔW (gram) Hari ke-Konsentrasi

(mg/l)5 10 15 20 25 30

API 5 L Grade B

0

100

200

300

400

500

Rata-rata

Jenis Material

ΔW (gram) Hari ke-Konsentrasi

(mg/l)5 10 15 20 25 30

AISI 1010

0

100

200

300

400

500

Rata-rata


EIS FTIR

MaterialKonsentrasi

Inhibitor (mg/l)

Rs(Ohm-cm2)

Rct(Ohm-cm2)

Cdl(µF/cm2)

API 5L Grade B

0100200300400500

AISI 1010

0100200300400500

Wavenumber (cm-1) % Transmitance


Spektrometer PolarisasiPotensiodinamik

UnsurMaterial

API 5L Grade B AISI 1010 MaterialKonsentrasi

Inhibitor (mg/l)

Ecorr

(mV/SCE)Icorr

(mA/cm2)CR

(mpy)%IE

API 5L Grade B

0100200300400500

AISI 1010

0100200300400500

Hasil Pengujian Fourier Transform Infra Red (FTIR)

Wavenumber(cm-1)

% Transmitance

1109.51 78.9991443.08 81.5551628.99 82.0582361.88 93.4233342.91 41.735

Gugus Fungsional Hasil PengujianFTIR yang Terkandung pada

Ekstrak Sarang Semut

NoWavenumber

(cm-1)Ikatan Tipe senyawa Intensitas

1 3342.91

N-H Amina, Amida Sedang

O-HAlkohol ikatan hidrogen, fenol

Berubah-ubah,terkadang

melebar

2 2361.88 Ikatan rangkap 3 -

3 1628.99 C=C Alkena Berubah-ubah

4 1443.08 C-H Alkana Kuat

5 1109.51 C-OAlkohol, eter, asam

kaborsilat, esterKuat

Unsur MaterialAPI 5L Grade B AISI 1010

C 0,09% 0,08%Mn 0,49% 0,35%P 0,014% 0,02%S 0,007% 0,014%Si 0,011% 0,084%Sn 0,002% 0,008%Cr 0,026% 0,056%Cu 0,018% 0,043%Ni 0,011% 0,031%Nb 0,0026% 0,0027%Mo 0,016% 0,011%N 0,0037% 0,004%Ti 0,00031% 0,00008%V - 0.001%Ca - 0.00015%B 0.00002% 0.0018%W 0.0053% -Fe 99.27% 99.29%

Hasil PengujianSpektrometer

Seperti yang terlihatberdasar hasil pengujianspektrometer, bahwa kedua bajatersebut memiliki kandunganunsur Cu, Ni, Cr, Mo, Mn denganpresentasi yang kecil. Sehinggaunsur-unsur yang terdapat padaBaja API 5L Grade B maupun AISI 1010 tidak signifikan pengaruhnyameningkatkan ketahanan korosi. Sehingga keduanya sangatrentan mengalami korosi. Serangan korosi pada bajakarbon rendah terjadi padalingkungan asam maupunlingkungan air laut.

Hasil Pengujian Weight LossPengaruh Waktu Terhadap Laju Korosi dan

Efisiensi Inhibisi

05

1015202530354045

0 5 10 15 20 25 30

Laju

Kor

osi (

mpy

)

Waktu (hari)

0 mg/l

100 mg/l

200 mg/l

300 mg/l

400 mg/l

500 mg/l

0102030405060708090

100

0 5 10 15 20 25 30

Efis

insi

Inhi

bito

r (%

)

Waktu (hari)

100 mg/l

200 mg/l

300 mg/l

400 mg/l

500 mg/l

API 5 L Grade B

AISI 1010

05

10152025303540455055

0 5 10 15 20 25 30

Laju

Kor

osi (

mpy

)

waktu (hari)

o mg/l

100 mg/l

200 mg/l

300 mg/l

400 mg/l

500 mg/l

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

efis

iens

i inh

ibito

r (%

)

waktu (hari)

100 mg/l

200 mg/l

300 mg/l

400 mg/l

500 mg/l

Hasil Pengujian Weight LossPengaruhPenambahan Konsentrasi

terhadap Laju Korosi & Efisiensi Inhibitor

Laju Korosi

Efisiensi Inhibitor

0

10

20

30

40

50

0 100 200 300 400 500

Laju

Kor

osi (

mpy

)

Konsentrasi Inhibitor (mg/l)

0 100 200 300 400 500

API 5 L Grade B 38.31 15.07 13.07 12.29 10.98 8.46AISI 1010 48.44 31.09 18.91 18.37 16.19 12.37

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500

Efis

iens

i Inh

ibito

r (%

)


0 100 200 300 400 500

AISI 1010 0.00 35.82 60.97 62.07 66.58 74.47API 5L Grade B 0.00 60.66 65.89 67.92 71.33 77.90

Hasil Pengujian Weight Loss

API 5 L Grade B AISI 1010

Konsentrasi(mg/l)

Efisiensi Inhibitor (%)

Derajat Surface Coverage (ϴ)

0 0 0100 60.66 0.6066200 65.89 0.6589300 67.92 0.6792400 71.33 0.7133500 77.90 0.7790

Konsentrasi(mg/l)



0 0 0100 35.82 0.3582200 60.97 0.6097300 62.07 0.6207400 66.58 0.6658500 74.47 0.7447

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

0 100 200 300 400 500

Dera

jat S

urfa

ce C

over

age

(ϴ)


API 5 L Grade B

AISI1010

Pengaruh PenambahanKonsentrasi Inhibitor

terhadap Surface Coverage

Hasil Pengujian Weight Loss

Material Konsentrasi(mg/l)

EfisiensiInhibitor

(%)

Derajat Surface

Coverage (ϴ)

EnergiBebas

Adsorpsi(∆G0

ads) kJ/mol

AISI 1010

0 0 0 0

100 35.82 0.3582 -14.21

200 60.97 0.6097 -15.04

300 62.07 0.6207 -14.15

400 66.58 0.6658 -13.93

500 74.47 0.7447 -14.32

API 5 L Grade B

0 0 0 0

100 60.66 0.6066 -16.73

200 65.89 0.6589 -15.57

300 67.92 0.6792 -14.79

400 71.33 0.7133 -14.48

500 77.90 0.7790 -14.79

Hasil Pengujian PolarisasiPotensiodinamik

Konsentrasi

(mg/l)

CR (mpy)

I-corr (µA/cm2)

bheta-katodik (mV)

bheta-anodik(mV)

%EI E (mV)

0 92.9526 203.110 188.237

472.630 0 -735.743

100 18.6510 40.754 77.561 127.575 79.93 -612.544

200 16.7283 36.553 63.864 99.922 82.00 -813.921

300 7.8930 17.248 38.387 47.686 91.50 -699.827

400 0.3813 0.833 2395.00

-5448.000

99.58 -664.485

500 8.3572 18.261 46.428 60.730 91.00 -638.899

API 5 L Grade B


API 5 L Grade B

Konsentrasi(mg/l)



0 0 0100 79.93 0.7993200 82.00 0.8200300 91.50 0.9150400 99.58 0.9958500 91.00 0.9100

Nilai derajat surface coverage

ϴ = EI%/100

Material Konsentrasi

(mg/l)

EfisiensiInhibitor

(%)

DerajatSurface

Coverage (ϴ)

Energi Bebas

Adsorpsi (∆G0

ads) kJ/mol

API 5 L Grade B

0 0 0 0

100 79.93 0.7993 -19.09

200 82.00 0.8200 -17.69

300 91.50 0.9150 -18.82

400 99.58 0.9958 -25.77

500 91.00 0.9100 -17.40


AISI 1010

Konsentrasi(mg/l)

CR (mpy)

I-corr (µA/cm2)

bheta-katodik

(mV)

bheta-anodik(mV)

%EI E (mV)

0 14.95 32.688 109.753 152.144 0 -680.31

100 12.35 26.999 109.11 213.215 17.40 -685.612

200 9.54 20.851 118.788 169.955 36.21 -602.171

300 8.83 19.31 105.495 164.397 40.92 -687.345

400 7.77 16.981 97.804 202.832 48.05 -734.086

500 5.20 11.371 98.745 141.656 65.21 -567.5


AISI 1010

Nilai derajat surface coverage

ϴ = EI%/100

Konsentrasi(mg/l)

EfisiensiInhibitor (%)


0 0 0

100 17.40 0.1740

200 36.21 0.3621

300 40.92 0.4092

400 48.05 0.4805

500 65.21 0.6521

Material Konsentrasi

(mg/l)

Efisiensi Inhibitor

(%)

Derajat Surface

Coverage (ϴ)

EnergiBebas

Adsorpsi(∆G0

ads) kJ/mol

AISI 1010

0 0 0 0

100 17.40 0.1740 -11.79

200 36.21 0.3621 -12.53

300 40.92 0.4092 -12.02

400 48.05 0.4805 -12.03

500 65.21 0.6521 -13.23


PengaruhPenambahan Konsentrasiterhadap Laju Korosi & Efisiensi Inhibitor

Laju Korosi

Efisiensi Inhibitor

0102030405060708090

100

0 100 200 300 400 500

Laju

Kor

osi (

mpy

)


0 100 200 300 400 500

API 5L Grade B 92.74 18.61 16.80 7.82 0.35 8.33AISI 1010 14.93 12.33 9.52 8.82 7.75 5.19

0102030405060708090

100

0 100 200 300 400 500

efis

iens

i inh

ibito

r (%

)


0 100 200 300 400 500

API 5L Grade B 0 79.94 81.88 91.57 99.62 91.01AISI 1010 0 17.4 36.21 40.92 48.05 65.21

Hasil Pengujian EIS

0

50

100

150

0 50 100 150 200

Z im

ajin

er (O

hms)

Z real (Ohms)

0 mg/l

100 mg/l

200 mg/l

300 mg/l

400 mg/l

500 mg/l

Konsentrasi (mg/l)

Rs (ohm.cm2)

Cdl(µF/cm2)

Rct(ohm.cm2)

0 9.064 0.009426 21.7100 8.577 0.007543 58.90200 9.123 0.006245 65.45300 8.903 0.005100 79.80400 8.363 0.004218 80.50500 7.33 0.003257 85.34

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Z im

ajin

er (o

hms c

m)

Z real (Ohms cm)

Konsentrasi (mg/l)

Rs (ohm.cm2)

Cdl (µF/cm2)

Rct(ohm.cm2)

0 5.336 0.019208 27.27100 6.149 0.0057298 101200 6.826 0.0032642 112.9300 6.902 0.0022394 129.7400 6.431 0.0021056 134.3500 6.645 0.0027934 120.5

AISI 1010

API 5 L Grade B

Hasil Pengujian SEM

500 mg/l0 mg/l

0 mg/l 500 mg/l

API 5 L Grade B

AISI 1010

Dengan semakin banyaknya inhibitor yang ditambahkan padapermukaan logam, maka hasilnya adalah laju korosi menjaditurun sedangkan efisiensi inhibitor meningkat.

Mekanisme inhibisi ekstrak sarang semut adalah terjadi secaraadsorpsi baik secara fisik, kimia maupun pembentukan lapisan

Produk korosi yang terbentuk pada logam dengan konsentrasiefisiensi inhibitor maksimum lebih sedikit dibanding dengan tanpainhibitor

- Percobaan dilakukan pada konsentrasi inhibitor dengan range antara 300 dan400 mg/l- Perlu adanya variasi temperatur dan agitasi pada pengujian selanjutnya untukmelihat kinerja inhibitor pada aplikasi yang sebenarnya. - Diperlukan karakterisasi lebih lanjut untuk melihat produk korosi yang terbentuk pada permukaan logam yang telah diberi inhibitor maupun yang tidak diberi inhibitor

Kesimpulan

Saran

DAFTAR PUSTAKA

1. Adam, M.E., Novy, S.Kasim, Yesthilia, A.T., Suryadi, Ismadji, Lien, H.H., Yi-Hsu Ju. 2013. “Extraction, Identification and Quantitative HPLC Analysis of Flavanoids from Sarang Semut (Myrmecodia Pendans)”. Industrial Crops and Products. Vol. 41, pp. 392-396.

2. American Standard and Testing and Material (ASTM) G 31-72 Laboratory Corrosion Testing of Metals.

3. ASM Handbook Volume 13 A., 2003. Corrosion: Fundamental, Testing, and Protection. USA : ASM International.

4. ASM Handbook Volume 13 B. 2005. Corrosion : Materials. USA ASTM International.

5. ASTM G 1-02. 1999. “Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements”.

6. Fontana, Mars G., 1986. “Corrosion Engineering 3ndEdition”. Houston: Mc Graw-Hill Book Company.

7. Jones, Denny A. 1997. “Principles and Prevention of Corrosion, 2nd

ed”. Singapore: Prentice Hall International, Inc.

DAFTAR PUSTAKA

8. National Association of Corrosion Engineer TM 01-20 Laboratory Corrosion Testing of Metals.

9. Perez, N., 2004. “Electrochemistry and Corrosion Science”. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow, Kluwer Academic Publishers.

10. Sastri,V.S., 2011.”Green Corrosion Inhibitor: Theory and Practice, Firt Edition”. John Willey & Sons, Inc.

11. Soeksmanto, A., M.A. Subroto, H. Wijaya dan P. Simanjuntak. 2010. “ Anticancer Activity for Extracts of Sarang Semut Plant (Myrmecodia Pendans) to Hela and MCM-B2 Cells”. Pakistan Journal Biol. Science Vol.13 (148-151).

12. Trethewey and Chamberlain. 1991. “Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan”. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

13.Wang, J., Yuan, X., Jin, Z., Tian, Y., Song, H., 2007. “Free Radical and Reactive Oxygen Species Scavenging Activities of Peanut Skins Extract”. Food Chemistry 104, 242–250.

sasza chyntara nabilla -...

Documents