Upload
dangnga
View
218
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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