LABORATORIUM KOROSISEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015/2016MODUL: INHIBITORPEMBIMBING : Ir. Retno Indarti, MT

Tanggal Praktikum: 26 November 2015Tanggal Penyerahan: 10 Desember 2015

Oleh :Kelompok: 5Nenden Kurniasih A131411019Noer Khoiriyah 131411018Nudia Rahmania 131411019Kelas : 3A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangUntuk melindungi komponen suatu logam dengan menggunakan inhibitor. Bahan inhibitor menguntungkan untuk menangani logam-logam besi karena dapat menghambat laju korosi. Di industri inhibitor berfungsi untuk mengurangi korosivitas lingkungan. Di boiler sering ditambahkan inhibitor fosfat maupun hIdrazine. Hidrazine sering disebut sebagai oxygen scavenger yang efektif untuk mengambil oksigen dari lingkungan, sehingga elektrolit dalam boiler korosivitasnya berkurang dan menyebabkan laju korosi menjadi turun. Karena pentingnya inhibitor di industri maka modul inhibitor dapat dilakukan di lab korosi dengan cara simulasi.

1.2 Tujuan Percobaan Menjelaskan proses korosi logam baja dalam larutan NaCl Mengetahui pengaruh inhibitor nitrit dan borax terhadap laju korosi baja dalam larutan NaCl Mengetahui perbedaan laju korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl dalam nitrit, NaCl dan borax Menjelaskan perbedaan hasil laju korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl dalam nitrit, NaCl dan borax dengan aerasi dan tanpa aerasi

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Inhibitor KorosiInhibitoradalahzatyang menghambat atau menurunkanlajureaksi kimia. Sifat inhibitor berlawanan dengankatalis, yang mempercepat laju reaksi. Inhibitor korosi adalah zat yang dapat mencegah atau memperlambatkorosilogam. Inhibitor korosi sendiri didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam. Mekanisme penghambatannya terkadang lebih dari satu jenis. Sejumlah inhibitor menghambat korosi melalui cara adsorpsi untuk membentuk suatu lapisan tipis yang tidak nampak dengan ketebalan beberapa molekul saja, ada pula yang karena pengaruh lingkungan membentuk endapan yang nampak dan melindungi logam dari serangan yang mengkorosi logamnya dan menghasilkan produk yang membentuk lapisan pasif, dan ada pula yang menghilangkan konstituen yang agresif.Secara umum korosi dapat digolongkan berdasarkan rupanya, keseragaman atau keserbanekaannya,baik secara mikroskopis maupun makroskopis. Dua jenis mekanisme utama dari korosi adalah berdasarkan reaksi kimia secara langsung, dan reaksi elektrokimia. Korosi dapat terjadi didalam medium kering dan juga medium basah. Sebagai contoh korosi yang berlangsung didalam medium kering adalah penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O2) atau oleh gas belerang dioksida (SO2). Didalam medium basah, korosi dapat terjadi secara seragam maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam didalam medium basah adalah apabila besi terendam didalam larutan asam klorida (HCl). Korosi didalam medium basah yang terjadi secara terlokalisasi ada yang memberikan rupa makroskopis, misalnya peristiwa korosi galvani sistim besi - seng, korosi erosi, korosi retakan, korosi lubang, korosi pengelupasan, serta korosi pelumeran, sedangkan rupa yang mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi tegangan, korosi patahan, dan korosi antar butir. Dengan demikian, apabila didalam usaha pencegahan korosi dilakukan melalui penggunaan inhibitor korosi, maka mekanisme dari jenis-jenis korosi diatas sangatlah penting artinya. Walaupun demikian sebagian korosi logam khususnya besi, terkorosi di alam melalui cara elektrokimia yang banyak menyangkut fenomena antar muka. Hal inilah yang banyak dijadikan dasar utama pembahasan mengenai peran inhibitor korosi.

2.2 Mekanisme Kerja Inhibitor Korosi Suatu inhibitor kimia adalah suatu zat kimia yang dapat menghambat atau memperlambat suatu reaksi kimia. Secara khusus, inhibitor korosi merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju penyerangan lingkungan itu terhadap suatu logam. Pada prakteknya, jumlah yang di tambahkan adalah sedikit, baik secara kontinu maupun periodik menurut suatu selang waktu tertentu. Adapun mekanisme kerjanya dapat dibedakan sebagai berikut : (1) Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor. Lapisan ini tidak dapat dilihat oleh mata biasa, namun dapat menghambat penyerangan lingkungan terhadap logamnya. (2) Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat mengendap dan selanjutnya teradsopsi pada permukaan logam serta melidunginya terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak, sehingga lapisan yang terjadi dapat teramati oleh mata. (3) Inhibitor lebih dulu mengkorosi logamnya, dan menghasilkan suatu zat kimia yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi tersebut membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan logam. (4) Inhibitor menghilangkan kontituen yang agresif dari lingkungannya. Berdasarkan sifat korosi logam secara elektrokimia, inhibitor dapat mempengaruhi polarisasi anodik dan katodik. Mekanisme ini dapat diamati melalui suatu kurva polarisasi yang diperoleh secara eksperimentil.

2.3 Jenis Inhibitor Berdasarkan Mekanisme Kerjanya 2.3.1 Inhibitor Memasifkan AnodaInhibitor anodik adalah zat yang ditambahkan ke dalam elektrolit, sehingga mampu menahan terjadinya reaksi anodik dioksida. Inhibitor ini berakbat potesial korosi bergerak ke arah positive. Cotoh: kromat, nitrat dan nitrit yang merupakan inhibitor anodic oksidator (efektif tanpa oksigen), sedangkan inhibitor non oksidator (efektif dengan adanya oksigen terlarut) seperti boraks, fosfat, silikat.Salah satu contoh inhibitor yang memasifkan anoda adalah senyawa-senyawa kromat, misalnya Na2CrO4 Salah satu reaksi redoks yang terjadi dengan logam besi adalah: Oksidasi : 2 Fe + 3 H2O Fe2O3 + 6 H(+) + 6e Reduksi : 2 CrO42- + 10 H(+) + 6e Cr2O3 + 5 H2O Red-oks : 2 Fe + 2 CrO42- + 4 H(+) Fe2O3 + Cr2O3 + 2 H2OPadatan atau endapan Fe2O3 dan Cr2O3 inilah yang kemudian bertindak sebagai pelindung bagi logamnya. Lapisan endapan tipis saja, namun cukup efektif untuk melindungi permukaan logam yang lemah dari serangan zat-zat agresif. Untuk ini diperlukan kontinuitas pembentukan lapisan endapan mengingat lapisan tersebut bisa lepas yang disebabkan oleh adanya arus larutan. Cara yang sudah lazim tentang studi pembentukan lqpisan pasif pada permukaan logam akibat reaksi antar muka logam dengan inhibitor dapat menggunakan diagram potensial pH dan secara kinetik dengan menggunakan kurva polarisasi. Inhibitor jenis CrO42- dan NO2- cukup banyak digunakan untuk perlindungan logam besi dam aluminium terhadap berbagai medium korosif. Namun dari studi teoritis maupun eksperimentil, kedua jenis inhibitir tersebut kurang baik digunakan dalam medium yang mengandung H2S dan Cl- .

2.3.2 Inhibitor Memasifkan Katoda Inhibitor katodik adalah zat yang dapat menghambat terjadiya reaksi dikatoda, karena pada daerah katodik terbentuk logam hidroksida (MOH) yag sukar larut dan menempel kuat pada permukaan logam sehinga menghambat laju korosi. Dan karena adanya inhibitor katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negative. Dua reaksi uatama yang umum terjadi yaitu: 2H2O + O2 + 4e 4OH-2H- + 2e H2 (reaksi pembentukan hidrogen dari proton)Contoh inhibitor katodik adalah Arsen (As3+), antimon (Sb3+), fosfor (P), kation positive dari logam divalent (seperti Zn2+ , Pb2+ , dan Fe2+) , air sadah yang mengandung bikarbonat, soda dan polifosfat.Karena bagi suatu sal korosi, reaksi reduksi oksidasi terbentuk oleh pasangan reaksi reduksi dan reaksi oksidasi dengan kecepatan yang sama, maka apabila reaksi reduksi (pada katoda) dihambat akan menghambat pula reaksi oksidasi (pada anoda). Inilah yang menjadi pedoman pertama di dalam usaha menghambat korosi logam dalam medium air atau medium asam. Hal yang kedua adalah melalui penutupan permukaan katoda oleh suatu senyawa kimia tertentu baik yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia atau melalui pengaturan kondisi larutan,misalnya pH.

2.3.3 Inhibutor Ohmik dan Inhibitor Pengendapan Sebagai akibat lain daripada penggunaan inhibitor pembentuk lapisan pada katoda maupun anoda adalah semakin bertambahnya tahanan daripada rangkaian elektrolit. Lapisan yang dianggap memberikan kenaikan tahanan yang memadai biasanya mencapai ketebalan beberapa mikroinchi. Bila lapisan terjadi secara selektif pada daerah anoda, maka potensial korosi akan bergeser kearah harga yang lebih positif, dan sebaliknya potensial korosi akan bergeser ke arah yang lebih negatif bilamana lapisan terjadi pada daerah katoda. Jenis inhibutor pengendapan yang banyak digunakan adalah natrium silikat dan berbagai senyawa fosfat yang pada umumnya baik digunakan untuk melindungi baja keduanya cukup efektif bila kondisi pH mendekati 7 dengan kadar Cl- yang rendah.

2.4 Jenis Inhibitor Berdasarkan Bahan Dasarnya Inhibitor Organik: Menghambat korosi dengan cara teradsorpsi kimiawi pada permukaan logam, melalui ikatan logam-heteroatom. Inhibitor ini terbuat dari bahan organik. Contohnya adalah : gugus amine, tio, fosfo, dan eter.Gugus amine biasa dipakai di sistem boiler. Inhibitor Inorganik : Inhibitor yang terbuat dari bahan anorganik.

2.4 Jenis Inhibitor Berdasarkan Reaksi yang dihambat:2.4.1 Inhibitor katodik Pada jenis inhibitor ini reaksi yang dihambat adalah reaksi reduksi. Molekul organik netral teradsorpsi di permukaan logam, sehingga mengurangi akses ion hidrogen menuju permukaan elektroda. Dengan berkurangnya akses ion hidrogen yang menuju permukaan elektroda, makahydrogenovervoltageakan meningkat, sehingga menghambat reaksi evolusi hidrogen yang berakibatmenurunkan laju korosi. Karena adanya inhibitor katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negativeInhibitor katodik merupakan kation yang bermigrasi ke permukaan katodik dan diendapkan secara kimia atau elektrokimia dan mengisolasi permukaan ini, sehingga menghalangi pembebasan gas hydrogen di permukaan katodik. Reaksi katodik di lingkungan netral, adalah: 2H2O + O2 + 4e = 4OH-Pada reaksi ini, inhibitor bereaksi dengan ion hidroksil menghasilkan senyawa yang mengendap di permukaan katoda, sehingga menyelimuti katoda dari elektrolit dan mencegah masuknya oksigen. Inhibitor yang banyak digunakan untuk tipe ini adalah larutan garam seng dan magnesium yang membentuk hidroksida tidak larut, kalsium yang menghasilkan karbonat dan polifosfat. Inhibitor katodik dibedakan menjadi : Inhibitor racun: Contohnya : As2O3, Sb2O3. Menghambat penggabungan atom-atom Hadmenjadi molekul gas H2di permukaan logam Dapat mengakibatkan perapuhan hidrogen pada baja kekuatan tinggi. Bersifat racun bagi lingkungan. Inhibitor presipitasi katodik: Mengendapkan CaCO3, MgCO3, CaSO4, MgSO4dari dalamair. Contoh: ZnSO4+ dispersan. Oxygen scavenger: Mengikat O2terlarutContoh : N2H4(Hydrazine) + O2 N2+ 2 H2O2.4.2 Inhibitor Anodik Inhibitor anodik adalah suatu anion bermigrasi ke permukaan anodik dn membantu proses pasivasi selanjutnya dengan oksigen terlarut. Inhibitor anodik dapat merupakan inhibitor anorganik seperti ortofosfat, silikat, nitrit, kromat, dan benzoate. Inhibitor anorganik ini dapat dibedakan menjadi: inhibitor oksidator, seperti kromat dan nitrit inhibitor non oksidator, seperti boraks, fosfat dan silikatInhibitor oksidator dapat efektif tanpa oksigen, sedangkam inhibitor non oksidator hanya efektif dengan adanya oksigen terlarut.Inhibitor anodik ini merupakan inhibitor yang sangat efektif dan secara luas digunakan, tetapi jenis inhibitor ini mempunyai sifat yang tidak diinginkan, yaitu bila kandungan atau konsentrasi inhibitor tidak cukup melapisi semua permukaan anodik, sehingga mengakibatkan terjadinya korosi sumuran (pitting). Dengan demikian, inhibitor anodik sering ditunjuk sebagai inhibitor yang berbahaya.

2.5 Inhibitor Aman dan Inhibitor Berbahaya : Inhibitor aman(tidak berbahaya) adalah inhibitor yang bila ditambahkan dalam jumlah yang kurang (terlalu sedikit) dari konsentrasi kritisnya, tetap akan mengurangi laju korosi. Inhibitor aman ini umumnya adalah inhibitor katodik, contohnya adalah garam-garam seng dan magnesium, calcium, dan polifosfat. Inhibitor berbahayaadalah inhibitor apabila ditambahkan di bawah harga kritis akan mengurangi daerah anodik, namun luas daerah katodik tidak terpengaruh. Sehingga kebutuhan arus dari anoda yang masih aktif bertambah hingga mencapai harga maksimum sedikit di bawah konsentrasi kritis. Laju korosi di anoda-anoda yang aktif itu meningkat dan memperhebat serangan korosi sumuran. Yang termasuk inhibitor berbahaya adalah inhibitor anodik, contohnya adalah molibdat, silikat, fosfat, borat, kromat, nitrit, dan nitrat.

BAB III METODELOGI PERCOBAAN 3.1Alat dan Bahan3.1.1AlatTabel 3.1. Alat yang DigunakanNama alatSpesifikasiJumlah

Gelas plastik200 mL4 buah

Labu ukur1000 mL1 buah

Gelas ukur100 mL1 buah

Batang pengaduk-4 buah

Spatula-1 buah

Logam baja-4 buah

3.1.2BahanTabel 3.2. Bahan yang DigunakanNama bahanSpesifikasiJumlah

Kertas amplas-4 buah

Larutan NaCl3,56 gpl1000 mL

Asam boraks1%5 mL

CaO1%5 mL

Kromat1%5 mL

3.2Skema Kerja3.2.1 Dengan Aerasi

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Data PengamatanTabel 4.1 Data Pengamatan Laju Korosi Logam dalam Berbagai Lingkungan (Aerasi)LogamLuas Permukaan (dm2)Berat Awal Logam (mg)Berat Akhir Logam (mg)Lingkungan ElektrolitLaju Korosi (mdd)

10.1961045010410Lar.NaCl29.309

20.1911032010300Lar.NaCl + kromat15.030

30.1861033010300Lar.NaCl + borax23.138

40.19299809930Lar.NaCl + CaO37.399

Tabel 4.2 Data Pengamatan Laju Korosi Logam dalam Berbagai Lingkungan (Tanpa Aerasi)LogamLuas Permukaan (dm2)W (mg)Lingkungan ElektrolitLaju Korosi (mdd)

10.193650Lar.NaCl37.0537

20.203810Lar.NaCl + kromat7.0398

30.209850Lar.NaCl + borax34.1926

40.201850Lar.NaCl + CaO35.5481

Tabel 4.3 Efisiensi Inhibitor dan Efisiensi Penurunan Laju Korosi Dengan AerasiLingkungan Elektrolitrawalrakhir Inhibitor (%) Penurunan Laju Korosi (%)

Lar.NaCl29.309---

Lar.NaCl + kromat-15.0351.2848.72

Lar.NaCl + borax-23.13878.9521.05

Lar.NaCl + CaO-37.399127.60-27.60

Tabel 4.4 Efisiensi Inhibitor dan Efisiensi Penurunan Laju Korosi Tanpa AerasiLingkungan Elektrolitr(mdd) Inhibitor (%) Penurunan Laju Korosi (%)

Lar.NaCl37.0537--

Lar.NaCl + kromat7.039818.9989181.00109

Lar.NaCl + borax34.192692.27857.721496

Lar.NaCl + CaO35.548195.936714.063292

Tabel 4.5 Pengamatan Logam dalam Berbagai Lingkungan (Aerasi)Lingkungan ElektrolitPengamatan Hari Ke-1Pengamatan Hari Ke-7

LingkunganLogam

Lar.NaCl

Lar.NaCl + kromat

Lar.NaCl + borax

Lar.NaCl + CaO

Laju Korosi terhadap LingkunganGrafik 4.1 Laju Korosi terhadap Lingkungan Perbandingan Efisiensi Laju Korosi Setiap Inhibitor

Grafik 4.2 Efisiensi Penurunan Laju Korosi Pada Setiap InhibitorBAB VSIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Utami,Isti.2009. Proteksi Katodik dengan Anoda Tumbal Sebagai Pengendali Laju Korosi Baja Dalam Lingkungan Aqueous. UPN.

LAMPIRAN

PerhitunganI. Laju Korosir Keterangan :r = laju korosi (mdd)W = selisih berat (mg)A = luas permukaan logam (dm2)t = waktu (day)Nomor LogamLingkungan Elektrolitp (cm)l (cm)W awal (gr)W akhir (gr)t (jam) W (mg)A (dm2)t (day)r (mdd)

1Lar.NaCl4.902.0010.4510.41167.116400.1966.96329.309

2Lar.NaCl + kromat4.901.9510.3210.30167.116200.1916.96315.030

3Lar.NaCl + borax4.901.9010.3310.30167.116300.1866.96323.138

4Lar.NaCl + CaO4.802.009.989.93167.116500.1926.96337.399

Perhitungan Konversi Satuan :

II. Perhitungan Efisiensi Inhibitor = Penurunan Laju Korosi = Lingkungan Elektrolitrawalrakhir Inhibitor (%) Penurunan Laju Korosi (%)

Lar.NaCl29.309---

Lar.NaCl + kromat-15.0351.2848.72

Lar.NaCl + borax-23.13878.9521.05

Lar.NaCl + CaO-37.399127.60-27.60

GambarNo.GambarKeterangan

1.Pembuatan larutan NaCl 3,56 gpl

2.Kondisi larutan+logam pada hari ke-1

3.(d)(b)(a)(c)(a) Lar. NaCl+CaO : kondisi larutan menjadi keruh kuning kecoklatan(b) Lar. NaCl+ boraks : larutan berubah warna menjadi kecoklatan dan sedikit keruh Lar. NaCl+ kromat : warna larutan kuning keorenan serta muncul endapan kecoklatan didasar larutan(d) Lar. NaCl = larutan berubahwarna menjadi kecoklatan

4.(b)(a)(a) Kondisi logam pada larutan NaCl+CaO terdapat warna orange pada sisi-sisi logam(b) Kondisi logam pada larutan NaCl+boraks muncul warna coklat pada sisi-sisi logam