Inhibitor Asam Glutamat

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

“PENGARUH VARIASI KOMPOSISI ASAM GLUTAMAT DALAM

PENGHAMBATAN REAKSI KOROSI BAJA KARBON SEBAGAI

INHIBITOR PADA MEDIA AIR LAUT BUATAN ”

BIDANG KEGIATAN :

PKM-P

Diusulkan Oleh:

Ken Ninez Nur Pramesti P 2710100071 Angkatan 2010

Luthfi Ardiansyah 2710100063 Angkatan 2010

Retno Damastuti 2711100031 Angkatan 2011

Yogie Arisandi Trisnawan 2711100041 Angkatan 2011

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

i

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

“PENGARUH VARIASI KOMPOSISI ASAM GLUTAMAT DALAM

PENGHAMBATAN REAKSI KOROSI BAJA KARBON SEBAGAI

INHIBITOR PADA MEDIA AIR LAUT BUATAN ”

BIDANG KEGIATAN :

PKM-P

Diusulkan Oleh:

Ken Ninez Nur Pramesti P 2710100071 Angkatan 2010

Luthfi Ardiansyah 2710100063 Angkatan 2010

Retno Damastuti 2711100031 Angkatan 2011

Yogie Arisandi Trisnawan 2711100041 Angkatan 2011

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2013

ii

1

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Logam terutama baja banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.Baja

banyak digunakan dalam dunia industri dikarenakan baja memiliki sifat-sifat yang

sesuai dengan penerapannya.

Pada aplikasinya baja sering mengalami korosi sehingga dapat

mengakibatkan penurunan kualitas material baja yang disebabkan oleh

lingkungannya baik ditinjau dari segi ekonomi ataupun lingkungan.Korosi yang

merugikan ini dapat diminimalisir melalui penggunaan teknik-teknik proteksi

korosi. Beberapa cara dapat digunakan untuk mengurangi laju korosi pada suatu

material. Salah satunya adalah dengan penggunaan inhibitor.Inhibitor adalah suatu

zat yang ditambahkan pada media korosif yang bersifat menghambat laju

korosi.Penggunaan inhibitor anorganik seperti kromat, nitrat telah banyak

digunakan dan memiliki inhibisi yang baik dalam mengambat reaksi korosi, tetapi

jenis inhibitor anorganik ini tidak ramah lingkungan dan berpotensi menganngu

kesehatan manusia.Sedangkan pada inhibitor organic dengan menggunakan bahan

kimia sintesis harganya relatif mahal dan beberapa diantaranya cenderung tidak

ramah lingkungan.

Oleh sebab itu, pengembangan inhibitor organik berbahan dasar alam saat

ini lebih diintesifkan sebagai alternatif karena bersifat aman, mudah didapatkan,

bersifat biodegradable, biaya murah dan ramah lingkungan. Senyawa organik

mengandung heteroatom seperti O,N atau S, ikatan ganda yang dapat teradsorbsi

pada permukaan logam dan mengeblok permukaan yang aktif untuk mengurangi

laju korosi. Maka dalam penelitian kali ini, akan membahas mengenai inhibitor

dari ekstrak Asam Glutamat yang memiliki rumus kimia C5H9NO4 yang dapat

berfungsi sebagai antioksidan yaitu dapat menghambat reaksi oksidasi. Dengan

pemberian variasi komposisi asam glutamat penelitian ini diaplikasikan pada baja

karbon rendah karena jenis baja karbon ini banyak digunakan dalam aplikasi di

dunia industri. Sedangkan media yang digunakan adalah air laut karena air laut

merupakan media yang korosif.

B. PERUMUSAN MASALAH

Rumusan Masalah yang akan dibahas dalam program ini adalah :

1. Bagaimana metode ekstraksi dari asam glutamat

2

2. Bagaimana efektivitas dari ektraksi asam glutamat bila digunakan dalam inhibitor

korosi pada baja karbon.

3. Bagaimana mekanisme inhibisi dari inhibitor organik ektraksi asam glutamat pada

baja karbon.

C. TUJUAN PROGRAM

Adapun yang menjadi tujuan dari Program ini adalah :

1. Untuk mempelajari metode ekstraksi dari asam glutamat

2. Untuk menentukan efektivitas ekstraksi dari asam glutamate digunakan dalam

inhibitor korosi pada baja karbon.

3. Untuk mempelajari mekanisme inhibisi dari inhibitor organik ektraksi asam

glutamat pada baja karbon.

D. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1. Adanya inovasi dan pengakuan paten atas penelitian yang telah dilakukan, yaitu

mengenai efektivitas asam glutamat sebagai inhibitor organik pada baja karbon

rendah.

2. Dari penelitian ini diharapkan kedepannya dapat menjadi acuan untuk mengatasi

permasalahan-permasalahan korosi khususnya di lingkungan air laut.

E. KEGUNAAN PROGRAM

Kegunaan program ini adalah sebagai berikut :

1. Memanfaatkan asam glutamat sebagai alternatif inhibitor organik

2. Menghasilkan solusi penanganan korosi pada infrastruktur yang menggunakan

struktur baja karbon dalam lingkungan air laut .

3. Sebagai bahan rujukan untuk mengatasi permasalahn korosi khususnya di daerah

lingkungan air laut.

F. TINJAUAN PUSTAKA

Asam Glutamat sebagai inhibitor senyawa organik yang mengandung gugus

amina dan karboksilat seperti asam amino juga dapat digunakan sebagai inhibitor

3

korosi (Srhiri dkk., 1996; Heeg dkk., 1998; Rajendran dkk., 2001; Stupnisek-

Lisac dkk., 2002).

Hal ini disebabkan oleh adanya gugus amina, gugus karboksilat, dan gugus

samping yang mengandung gugus fungsi belerang, senyawa aromatik dan

heterosiklik nitrogen,yang berpotensi untuk dapat berinteraksi dengan permukaan

logam dan membentuk lapisan pelindung terhadap lingkungan yang korosif.

Dengan adanya gugus-gugus tersebut maka dapat diasumsikan senyawa asam

amino dan turunannya merupakan kandidat yang potensial sebagai inhibitor

korosi. Beberapa penelitian telah melibatkan beberapa asam amino sebagai

inhibitor korosi, diantaranya adalah asam amino histidin (Wahyuningrum, 2004,

2006; Mateo dkk., 2003), sistein (Brolo dkk., 2002; Matos, 2004), dan triptofan

(El-Shafei dkk., 2004). Asam amino lain dan turunannya yang sudah diteliti

memberikan efisiensi inhibisi (EI) yang baik tetapi secara ekonomi masih belum

menguntungkan (Rajendran dkk., 2001; Stupnisek-Lisac dkk., 2002).

1. Mekanisme terjadinya Korosi

Korosi adalah perusakan, penurunan mutu material (logam) akibat

terjadinya reaksi dengan lingkungan yang korosif. Pada umumnya proses korosi

ini dapat dikatakan sebagai suatu proses atau reaksi elektrokimia yang dapat

terjadi dan bersifat secara alami serta berlangsung dengan sendirinya. Reaksi

anoda adalah reaksi utama untuk korosi. Menurut Sulistijono, 2000, korosi akan

terjadi bila terdapat empat komponen, yaitu anoda, katoda, larutan elektrolit

sebagai media penghantar listrik, factor yang terakhir adalah adanya kontak

metalik antar anoda dan katoda sehingga electron dapat mengalir dari anoda

menuju katoda

2. Inhibitor Korosi

Inhibitor adalah zat yang apabila ditambahkan ke dalam suatu lingkungan

dalam jumlah kecil (secara berkesinambungan) dapat menurunkan laju korosi

logam.

Keefektifan inhibitor korosi dihitung menurut rumus (Roberge, 1999)

4

…..(pers.1)

Inhibitor korosi dapat dibedakan berdasarkan bahan dasarnya yaitu inhibitor

organic dan inhibitor inorganic. Contoh dari senyawa karbon yang berpotensi

sebagai inhibitor organic adalahsenyawa organik heteroatom yang mengandung

atom nitrogen, oksigen, atau sulfur pada molekulnya seperti asam glutamat dapat

digunakan sebagai inhibitor korosi

3. Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan substansi dari campurannya

dengan menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua

pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlukakan sedemikian

hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan (Ditjen POM, 1995).

Metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut dapat dibagi kedalam dua

cara, yaitu cara dingin dan cara panas. Cara dingin yaitu menggunakan metode

maerasi dan perkolasi. Cara panas menggunakan refluks, soxhlet, digesti dan infus

4. Asam Glutamat

Korosi terhadap bagian dalam pipa ladang minyak merupakan salah satu

masalah yang paling mengganggu dalam industri minyak dan gas. Asam amino

dan turunannya berpotensi sebagai inhibitor korosi, termasuk asam glutamat, yang

telah dipelajari dalam proyek penelitian ini. Efektivitas asam glutamat sebagai

inhibitor korosi pada baja karbon dalam 1% (b / v) larutan NaCl jenuh CO2 oleh

telah ditentukan menggunakan metode Tafel dengan optimasi konsentrasi asam

glutamat, pH, dan temperature dari media uji. Asam glutamat adalah asam amino

yang memiliki dua gugus karboksilat dan satu gugus amina yang diharapkan dapat

menginhibisi korosi dengan cara teradsorpsi pada permukaan baja karbon. Asam

glutamat merupakan senyawa antara dalam pembuatan mono sodium glutamat

(MSG) yang relatif murah di pasaran, sehingga apabila asam glutamat terbukti

berpotensi sebagai inhibitor korosi, maka secara otomatis asam glutamat menjadi

suatu kandidat inhibitor korosi yang secara ekonomi relatif murah dan

meningkatkan nilai ekonomis pada produksi MSG secara umum.

5

G. METODOLOGI PELAKSANAAN PROGRAM

Metode yang digunakan dalam penelitian kali ini antara lain studi literatur dan

eksperimen. Studi literatur mengacu pada buku-buku dan jurnal penelitian terbaru

yang mempelajari tentang inhibitor organik. Eksperimen dilakukan sesuai dengan

diagram alir penelitian.

1. Diagram Alir Penelitian

Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

2. Bahan yang digunakan

Bahan yang akan digunakan pada penelitian adalah sebagai berikut :

a. Material

Preparasi

Spesimen dihomogenisasi :

(B) : 400°C selama 4jam

(C) : 400°C selama 6jam

(D) : 450°C selama 4jam

(E) : 450°C selama 6jam

Start

Uji struktur mikro

Spesimen dicor

Uji korosi

Analisa data

Hasil

pengujian

Kesimpulan

End

Uji

Kromatografi

Gas

Start

Preparasi

Preparasi Spesimen Preparasi eskstrak

asam glutamat

sebagai inhibitor

Preparasi Elektrolit

(air laut buatan)

Uji Polarisasi

Potensiodinamik

Analisa data dan pembahasan

End

Uji dengan metode

EIS

Pengamatan mikrostruktur

dengan SEM/EDAX

kesimpulan

nn

Pengujian Korosi

6

Spesimen yang digunakan adalah baja karbon rendah AISI 1020. Spesimen

tersebut didesain dengan dimensi Ø 10 mm x 5 mm.

b. Elektrolit

Bahan elektrolit yang digunakan adalah larutan NaCl 1%

c. Inhibitor

Inhibitor yang diuji pada penelitian ini adalah ekstrak asam glutamat 2 gram, 5

gram, 10 gram.

d. Epoksi resin

3. Prosedur Penelitian

1.Preparasi Spesimen

Material yang digunakan pada penelitian ini adalah baja AISI 1020. Material yang

diuji dibentuk menjadi elektroda untuk pengujian menggunakan potensiostat.

Spesimen akan dibubut dan dipotong sampai ø 10 mm kemudian disambung

dengan kawat tembaga pada salah satu sisinya (panjang ±20 cm) dan dilapisi

dengan plastik.Penampakan visual dari spesimen untuk pengujian potensistat

dapat dilihat seperti gambar 3.2 berikut ini.

Gambar 1 Spesimen uji potensiostat

2.Preparasi Asam Glutamat sebagai Inhibitor

1. Asam Glutamat diekstrak menggunakan air mendidih selama 2 jam

larutan ekstrak kemudian difilter

2. Selanjutnya konsentrat dihilangkan kandungan airnya dengan cara

evaporasi

3. Solid ekstrak kemudian digunakan sebagai inhibitor

4. Metode Pengujian

a. Pengujian Korosi Elektrokimia Potensiostat

7

Pengujian elektrokimia sel tiga – elektroda (potensiostate) menggunakan jenis

versastat 4 dengan jenis software versa Studio. dengan menggunakan alat ini

dapat diketahui secara langsung laju korosi dari logam, namun perhitungan pada

penelitian ini digunakan interpolasi diagram tafel secara manual pada exel. Pada

diagram tafel yang didapat adalah Ecorr pada absis Y dan Log Icorr pada absis X.

Gambar 2 Sel Tiga Elektroda

b. Pengujian korosi dengan metode EIS

Spektroskopi impedansi elektrokimia adalah suatu metode untuk

menganalisis respon suatu elektroda terkorosi terhadap suatu sinyal potensial AC

pada amplitude rendah (±10 mV) dari rentang frekuensi yang sangat lebar.

c. Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) EDAX

d. Pengujian Kromatografi Gas

H. JADWAL KEGIATAN PROGRAM

Tabel 1. Jadwal Kegiatan Program

N

o Kegiatan

Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1

Update

Literatur

2

Instal

peralatan

8

dan

eksperime

n

3

Triel dan

run

peralatan

4

Eksperim

en

5

analisa

data

I. RANCANGAN BIAYA

Tabel 2. Rancangan Biaya

No Uraian

Harga

satuan

Jumlah yang

dibutuhkan Total

PEMASUKAN

1 Dikti 9.735.000

TOTAL 9.735.000

PENGELUARAN

1. Bahan Habis Pakai

1 Larutan NaCl 0,1M 40.000 5 liter 200.000

2 Asam glutamat (MSG) 200.000 1 sak 200.000

3 Air 2.000 5 liter 10.000

4 Epoxy resin

50.000 10 kg 500.000

7 Baja AISI 1020 45.000 3kg 135.000

8

Kabel penghubung dan

kawat 35.000 10 meter 350.000

Sub Total

1.395.000

2. Peralatan Penunjang

9 Amplas 3000 15 buah 45.000

11 Gergaji 250.000 1 buah 250.000

9

12 Pipet 2.000 5 buah 10.000

13 Gelas ukur 80.000 1 buah 80.000

14 Jangka sorong 150.000 1 buah 150.000

15 Sewa timbangan digital 200.000 1 buah 200.000

16 Labu ukur 100.000 1 buah 100.000

17 Cawan 50.000 1 buah 50.000

18 Mortar 50.000 1 buah 50.000

19 microwave 1.850.000 1 buah 1.950.000

Sub Total

2.885.000

3. Transportasi 500.000

500.000

4. ATK

20 Biaya fotokopi

45.000

21 Proposal

35.000

22 Poster dan bingkai 75.000 1 buah 75.000

1. Sub total

155.000

1 Pengujian SEM 350.000 2 kali 700.000

2 Pengujian XRD 300.000 2 kali 600.000

3 Pengujian metode EIS 350.000 2 kali 700.000

4 Pengujian Potensiostat 325.000 2 kali 650.000

5

Pengujian kromatografi

gas 375.000 2 kali 750.000

6 Pengujian metode EIS 400.000 2 kali 800.000

Sub Total 4.200.000

TOTAL 9.135.000

J. DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Deret Elektrokimia.(www.wikipedia.org). 16 Oktober 2011

Uhlig, Herbert H. 1963, Corrosion and Corrosion Control, John Willey &

Sons Inc.

Fontana, Mars G. 1978, Corrosion Engineering, McGraw-Hill Inc.

ASTM Symposium. 1978, Corrosion of Reinforcing Steel in Concrete.

10

ASTM Standards Handbook. (1994) vol. 04.02,01.04,03.02

Setyorini, Yuli. 2003. Perancangan Proteksi Kanodik dengan Metode Anoda

Tumbal pada Tiang Pancang Dermaga PT. ISM Bogasari Flour Mills

Surabaya, Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Material FTI-ITS

Sulistijono. (2004). Aplikasi Anoda Seng Galvashield XP sebagai Proteksi

terhadap Korosi pada Baja Tulangan dalam Struktur Beton di

Lingkungan Air laut, Makalah SEMATEK 2004-2005. Teknik Material

FTI-ITS.

Sungkono, Isfandi. 2009. Pengaruh Perlakuan Homogenisasi Terhadap

Kekerasan, Laju Korosi dan Mikrostruktur Paduan Zr-0,3% Mo-0,5% Fe-0,5%.

K. LAMPIRAN

1) Biodata Kelompok

KETUA KELOMPOK

Nama : Ken Ninez Nurpramesti Prinindya

Nama Panggilan : Ninez

Tempat / Tanggal Lahir : Surabaya, 15 Januari 1993

Alamat Asal : Pancakarya 72/488 Semarang

Telephone/Handphone : 087853292369

Email : [email protected]

Waktu yang digunakan untuk PKM : 12jam/ minggu

Jobdesk : Ketua Kelompok dan melakukan riset

pengujian korosi bila nantinya terdanai

KARYA TULIS YANG PERNAH DIBUAT :

1.Sintesa nanomaterial Pb-Sn dengan metode solid phase sintering sebagai

aplikasi material semikonduktor

2.Ekstrsaksi mineral mangan menggunakan gelombang mikro sebagai metode

alternative ekstraksi mangan yang ramah lingkungan

11

ANGGOTA KELOMPOK 1

Nama : Luthfi Ardiansyah

Nama Panggilan : Luthfi

Tempat / Tanggal Lahir : Madiun, 1 Oktober 1992

Alamat Asal : Jl. Trengguli G1 No. 8A Madiun



Waktu yang dipakai untuk PKM : 10jam/minggu

Jobdesk : anggota kelompok dan bertugas melakukan

riset dan penelitian mengenai pengujian korosi

bila nantinya terdanai


1.Pengaruh Temperatur Pemanasan dan Holding Time terhadap Sifat Mekanik

Bambu Hitam (Gigantochloa Troviolacea) dan Bambu Kuning ( Bambusa

Vulgaris)

ANGGOTA KELOMPOK 2

Nama : Retno Damastuti

Nama Panggilan : Retno

Tempat / Tanggal Lahir : Sidoarjo,19 September 1992

Alamat Asal : Ds. Banarankulon Kec.Bagor Nganjuk





riset dan penelitian mengenai ekstraksi asam

glutamat bila nantinya terdanai


-

12

ANGGOTA KELOMPOK 3

Nama : Yogie Arisandi Trisnawand

Nama Panggilan : Yogie

Tempat / Tanggal Lahir : Sragen, 15 Oktober 1992

Alamat Asal : Perumnas Jatirejo E/26 Nganjuk





riset dan penelitian mengenai ekstraksi asam

glutamat bila nantinya terdanai


1. Pemanfaatan Pare (Momordica charantia) Menjadi Makanan Ringan “ Pare

Crisis (Crispy Istimewa) “ Sebagai Solusi Camilan Sehat dan Kaya Manfaat

Bagi Masyarakat Kota Surabaya Timur yang Dinamis

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

(DOSEN PENDAMPING)

Nama : Hariyati Purwaningsih

NIDN :0017107404

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Golongan / Pangkat : IIIc/ Lektor

13

Jabatan Fungsional Akademik : Asisten Ahli/ Penata Muda/ IIIa

Perguruan Tinggi : Institut Sepuluh Nopember Surabaya (ITS)

Alamat : Kampus ITS, Jl. Arif Rahman Hakim, Sukolilo

Surabaya

Alamat Rumah : Jl. Keputih Tegal V/3C

Telp./Faks. : 08123533358

Perguruan

Tinggi Gelar Tahun Jurusan/Bidang Studi

ITS S.Si 1999 Fisika Material

ITS M.Si 2005 Karakterisasi Material

Documents

Inhibitor Asam Glutamat