Risalah Pertemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan {eltnologi Isotop dan Radias~ 2(XJO

un AKTIFITAS MIKROFUNGI ASAL LINGKUNGAN TANGKIREAKTOR TRIGA MARK II TERHADAP KOROSI ALUMINIUM

Rosmiarty A. Wahid*,

ABSTRAK

un AKTIFITAS ~OFUNGI ASAL LINGKUNGAN TANGKI REAKTOR TRIGA MARK nTERHADAP ALUMINIUM. Pada penelitian kami sebelumnya telah berhasil diisolasi beberapa jenismikrofungi murni dati cuplikan air pendingin reaktor dan apusan dinding tangki reaktor Triga Mark ll. Kinidilakukan uji aktifitas mikrofungi tersebut terhadap korosi logam Aluminium tipe 6061- T6 menggunakanmodifikasi metode pengukuran Horvart (1962). Masing-masing isolat diinokulasikan pada medium mineral, dandiamati perubahan pH media serta pengurangan berat aluminium selama 30 hari pengamatan. Interaksi antaraaktifitas setiap jelus mikrofungi dan waktu, berpengaruh terhadap pH medium dan penurunan berat logampenguji. Hasil penelitian menwljukkall penuflU1an pH dan pengurangan berat spesimen aluminium berbedanyata dengan kontrol sesuai dengan fungsi waktu. Nilai laju korosi tertinggi dijumpai pada spesimen yangdiinokulasi isolat PeniciUiun. simplicifsinlum yaitu 2,95.10-6, diikuti isolat Paecilomyces carneus 2,61.10-6, danisolat PeniciUium canescens 2,59.10-6 dibandingkan dengan laju korosi kontrol 2,11.10-6.

ABSTRACT

MICROFUNGAL ACTMTY TEST OF mE TRIGA MARK II REACTOR TANK ISOLATESTO ALUMINIUM CORROSION. h1 our previous study some pure species of microfungal have been isolatedfrom cooling water aIld samples taken from surrounding tank wall of Triga Mark II Reactor. This study wasconducted to detennine their activities to aluminium 6061-T6 using modified method of Horvart (1962) in thespeed of corrosion trnnsmission process. Each isolate was inoculated into mineral nutrient solution. Changes ofpH and reduced weight of Aluminium plate were observed 30 days intensively. The result shows there was asigIlificaIrt decrease of pH and lost of aluminium specimen weight between the experimental and the controlgroups, aIld the amounts were proportional to the length of investigation times. The highest degree of thecorrosion speed is given by Pen;c;Lliuln sinlplicissimum inoculant 2,95.10-6, followed by Paec;wmyces canreus2,61.10-6, Pelr;c;Uium canescelrs 2,59.10-6 and the control 2,11.10-6 respectively.

PENDAHULUAN -Mikroba masuk langsuog kedalam salah satu reaksielektrokimia pacta permukaan substrat sehinggamempercepat terjadinya reaksi potensial pactaelektroda.

Mikrofungi biasanya menyebabkan korosi denganmembentuk beberapa macam asam organik seperti asamsitrat, asam glutamat daD asam oksalat, yang merupakanzat yang korosif untuk logam. Disamping itu juga olehpertumbuhannya pada permukaan logam menghasilkanlendir yang dapat menumpuk jadi padat dan sangatlilembahayakan (Iverson, 1972).

Industri pembangkit tenaga nuklir merupakanjenis industri yang sering dirugikan oleh kejadian korosiyang bersumber dari rnikroorganisme (Jones, 1991).Pada penelitian ini diarnati aktifitas beberapa jenismikrofungi basil isolasi dari lingkungan tangki reaktorTriga Mark II Bandung dalam keadaan reaktor tidakberoperasi dan air tangki sedang dikosongkan pada saatdimulai perbaikan reaktor. Pengamatan dilakukanterbadap aktifitas mikrofungi sebagai penyebab korosipacta logam aluminium yang sejenis dengan logamdinding tangki reaktor tipe 6061- T6, sehingga dapatmemberikan gambaran kemuogkinan terjadinya korosipada dinding tangki reaktor Triga Mark II dan instrumenreaktor lainnya.

Korosi mempakan suatu proses degradasi suatumaterial yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan yangkorosif, dapat bempa gas, lamtan yang bersifat asam ataubasa, air lalli, udara lembab dan lingkungan yangmengandung mikroba. Sedangkan peristiwa korositerjadi secara sangat kompleks, melibatkan beberapafaktor yang bekerja sarna secara simultan, yaitu meliputifaktor mikrobiologis, faktor kimia dan elektrokimia,faktor metalurgis dan faktor mekanis (Fontana, 1986).

Faktor mikrobiologis mempakan Salall satu faktorpenting penyebab korosi. Berbagai laporan penelitianmenunjukkan bahwa organisme kelompok mikrofungi,bakteri dan algae telah banyak menyebabkan pengotorandan kemsakan pacta berbagai peralatan logam sehinggatidak bisa dipergunakan secara maksilnal dan telahmengakibatkan terjadinya kecelakaan dan kemsakanpacta peralatan berbagai industri. Diperkirakan harnpirsatu pertiga dari peristiwa korosi disebabkan oleh

mikroorganisme (Bosich,1970).Umumnya rnikroorganisme terlibat pacta proses

korosi dalam dua Cara, yaitu :-Adanya pertmnbullan dan basil metabolisme dalarn

bentuk asarn, alkalis dan ion-ion lain yangmenyebabkan lingkungan jadi korosif.

275

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan feknologi lsotop dan Radiasi, Z{XX}

Untuk mengetahui aktifitas mikrofungi terhadt1pkorosi logam di laboratorimn dapat dilakukan dengan

mempelajari pembahan pH medimn akibat produkmetabolisme yang dihasilkan dan mengamati laju korosidaTi sampel logam yang terkorosi (Horvarth, 1962;Walch, 1992).

BAHAN DAN METODE

Kultur munli tiga jenis mikrofungi basil isolasidaTi air tangki reaktor daD cuplikan (apusan) findingreaktor Triga Mark II yang diduga terkorosi (Wahid,R.A. dkk.,1997) yaitu Paecilomyces carneus,Penicillium simplicissimum dan Penicillium. canescensdibiakkan pacta media Saborraud glucose agar (SGA),pacta penelitian ini dipergunakan sebagai mikrofungiinokulan. Sebagai logam penguji diglillakan Aluminiumtipe 6061- T6 dengan ukuran setiap lempeng pengujipanjang 3 cm dan lebar 1 cm. Medium lmtuk mengamatiaktifitas isolat tnikrofungi adalall medium tnineral(pankhurst, E.S. dkk, 1975) dengan penamballan 40 gr/lglukosa dan 10 gr/l pepton.

Pengujian dengan metode Horvarth (1962) yangdimodifikasi (lampiran I), yaitu dengan cara merendamspesimen aluminium secara aseptik di dalam botolpercobaan yang berisi media mineral yang telahdiinokulasi dengan masing-masing isolat yang diuji.Botol percobaan tertutup sumbat dengan pipa dua aliran,untuk udc'tra tnasuk setelall melalui saringan daTi aeratordaD untttk udc'tra kellk'U" juga melalui saringan udara.

Parameter yang diukur adalah penurunan pHlarutan media menggtlnakan pH meter Corning model 3.Pengurangan berat spesimen almninium ditimbangdengan timbangan Sartorius (Electric Balance) yangdiamati setelall 10 ltari, 20 hari daD 30 hari. Sebelumditimbang spesimen almninimrt dibersihkan dengan asamnitrat yang mengandung asmn klorat 5% selama limamenit, disikat hati-hati, dicuci dengan air suling daDaceton, dikeringkan dan ditimbang lringga be rat tetap.Penelitian dilakukan dengan rancangan percobaan AcakLengkap Pola Faktorial dengan 5 ulangan, dan analisissidik ragam dengan uji beda nyata terkecil (BNT) taraf5 %. Laju korosi diukur daTi penurunan berat logmn

pengttji setiap jam pengam.:'ttan.

BASIL DAN PEMBABASAN

Kehadiran mikroorganisme (mikrofungi) padapenelitian ini mungkin memicu untuk mulainya suatuproses korosi, dapat pula berperan dalam memperhebatproses dengan cara menciptakan kondisi optimum untukmembentuk perbedaan potensial pada logam danmenstimulasi salah satu reaksi pada anoda atau katoda.Aktifitas mikrofungi pada penelitian ini menyebabkanpenurunan pH secara bertahap pada media mineral danberpengaruh pada logam aluminium yang menyebabkanberkurangnya berat spesimen secara lebih hebatdibandingkan kontrol (Gambar 1 , 2 daD Tabell, 2).

Di alam pada umumnya korosi olehmikroorganisme terjadi daTi mekanisme yang bekerjasecara simultan atau mekanisme yang berurutan darikombinasi berbagai mikroorganisme. Beberapa jenisfungi dapat terkonsentrasi pada pennukaan logam danmenglmsilkan produk asam organik sehingga terjadisuatu mekanisme korosi yang komplek (Iverson W.P.,1974; Korbin G., 1976). Kehadiran ke tiga mikrofungipada penelitian ini dapat menyebabkan proses korosiyang lebih cepat. Dalam skala laboratorium ternyatasemua isolat mempunyai potensi sebagai penyebabkorosi yang cukup besar (Tabel 3 dan Gambar 2 ).

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwapenurunan pH medium dipengaruhi oleh interaksi antaraaktifitas jenis mikrofungi dengan lamanya waktupengujian. Dari uji BNT pada taraf 5 % (Tabel I),interaksi antara jenis isolat Penicillium siplicissimumdengan waktu pengujian paling lama (30 hari) padasemua pengalnatan selalu menunjukkan kecenderunganpenurunan pH media terbesar. Hal ini sangat erathubungannya dengan fenomena penurunan berat logampenguji, dimana pengurangan berat spesimen palingbesar juga terjadi pada Penicillium simplicissimumpada waktu pengujian terlama (tabel 2).

Penurunan pH yang terjadi pada percobaan inimenunjukkan peningkatan keasaman dengan adanyaasam organik di dalam media. Keadaan ini terdeteksisetelah 11ari ke 10 dari setiap inokulan dan akanmenyebabkan inisiasi korosi pada pennukaan logam Alpenguji. Berkurangnya berat spesimen Aluminiummungkin disebabkan korosi pennukaan logam yangterjadi karena inisiasi dari asam organik yang diproduksioleh setiap isolat inokulan. lnisiasi asam organik yang dihasilkan mikrofungi akan menyebabkan pembentukansumur-sumur dan celah-celah pada pennukaan logamyang terkorosi (Fontana, 1986).

Menurut Davis (1967), korosi yang cukup parahakan terjadi pada logam yang terbenam selama 20 haripada garam mineral. Hal ini dapat dilihat daripengamatan tampa inokulan (kontrol) yang menunjukkantingkat laju korosi yang cukup tinggi, 2,11.10-6g/cm1/jam. Aktifitas mikrofungi terlmdap korosi logamAI. diperlihatkan oleh laju korosi setiap spesimen daTimasing-masing isolat, dimana Penicillium simplissimummenunjukkan aktifitas korosi tertinggi, diikuti olehPaecilomyses carneus daD Penicillium canescens(Tabel 3).

Korosi merupakan proses elektrokilnia dimanaperbedaan potensial diantara dlIa tempat ak1u bagian padalogam menyebabkan perpind.111cw elektron yangdihasilk.w oleh reaksi oksid.1Si daD reduksi (Walch,1992).

Pacta penelitian ini, spesimen logam pengujialmninium tipe 6061-T6 direndam pacta medium mineraldengan penamballan glukosa dan pepton. Daripengamatan tampa inokulan (kontrol) telall terjadipenurunan pH medimn dan pengm-angan be rat spesimenmulai llari ke 10, membuktikan ballwa telah mulai teljadiproses korosi secara elektrokimia, yang makin bertambahbesar pacta pengmnatan hari ke 20 dan ke 30 (Gambar 1dan Tabel I).

276

Risalah Pel1emuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Teknotogi Isotop dan Radiasi, 2000

Tabel Uji beda nyata terkecil pengaruh interaksi antara jenis mikrofungi daD waktupengujian terhadap penurunan pH medium

Keterangan: Huruf yang berbeda ke arab kolom menunjukkan berbeda nyata.wI = 10 hari, w2 = 20 lwi, w 3 = 30 lwiPae = Paecilomyces , P = Penicillium

Tabel2. Uji beda nyata terkecil pengaruh interaksi antara jenis mikrofungi daD waktupengujian terhadap penurunan berat aluminium uji

KeteranganHurnf-yang berbeda ke arnh kolom menunjukkan berbeda nyata.w 1 = 10 hari , W2 = 20 hari. w 3 = 30 hariPac. = Paecilomyces. P. = Penicillium

Tabel3. Laju korosi pada logam uji yang ditempatkan pad a medium tanpa penambahanmikrofungi clan pada medium dengan penambahan mikrofungi

Keterangan: * Sesudah perhitungcm beratPae. = Paecilomyces, P. = Penicillium

277

Risalah Perle!1luan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan , eknologi ISOlop dan Radiasl; 2{xx)

1 2 3 4

Waktu ( hari )

Gambar 1. Penurunan pH media setelah penambahan inokulum

mikrofungi

Keterangan: Waktu pengamatan (hari) 1 = 0 ban, 2 = 10 hari, 3 = 20 ban, 4 = 30 hariseries 1 = kontrol, series 2 = Paecilomyces carneus, 3 = Penicillium siplicissimum,4 = Penicilliunr canescens

Keterangan: Waktu pengamatan (hari) 1 = 0 ban, 2 = 10 hari, 3 = 20 ban, 4 = 30 hariseries 1 = kontrol, series 2 = Paecilomyces carneus, 3 = Penicillium siplicissimum,4 = Penicillium canescens

278

Risalah Pertemuan Ilmiah Peneiilian dan Pengembangan leknologi IsOlop dan Radias~ 2{XXJ

KESIMPULAN DAN SARAN DAFTARPUSTAKA

Dari basil penelitian ini dapat disimpulkan ballwasemua jenis isolat mikrofimgi yang diuji temyatamempunyai potensi untuk mempercepat terjadinyakorosi pada logam aluminium tipe 6061- T6 , yaituspesimen pengtlji yang sejenis dengan aluminiwndinding tangki reaktor Triga Mark II. Proses korosiditunjukkan oleh penurunan pH media daD penguranganberat spesimen sesuai dengan bertarnbalulya waktu.

Penelitian ini dilakukan seteiall Reaktor TrigaMark II beroperasi selarna lebih dari 30 L:1hun. Dalamkeadaan beroperasi suhu air tangki reaktor cukup tinggi,yaitu diatas 40 0 C, sehingga mikrofungi tidak bisa hidup.

Akan tetapi dalaln keadaan reaktor tidak operasi(Shutdown), atau reaktor dalam perbaikan, suhu air akannomk11 bal1kan tangki akan illuam kead.1an kosong,sehingga pennukaannya lembab dan cocok untukkehidupan mikroorganisme temlasuk mikrofungi. Sesuaidengan basil penelitiall ini diutarakan beberapa saran,yaitu:-Pennukaan luar d.111 dalaln tallgki diberi lapisan /zat

allti jalnur daD anti karat (sejenis Epox-y) secaraintensif. Dalam keadaan reaktor tidak beroperasi,dinding tallgki diusallakan dalam keadaan panas (pakaisistem pemaIk1s), unhlk menghindari keadaan lembabyang disukai oleh lnikroorganisme tennasuk bakteridaD mikrofungi.

-Usaha menjaga air tangki d.111 air yang berhubungandengan penyimpallan ballaD bakar daD peraJatanreaktor supaya bebas mineral secara lebih seksamadall intesif.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyampaikan rasa terimakc1sih kepadc1Laboratorium Mikrobiologi, JuTllsan Biologi UniversitasPadjadjaran Bandung dc1n Lab. Mikrobiologi-LIPI ogoratas bantlli1n daD kerjasama yang sangat berguna dalampelaksanaan penelitian ini, begitu pula kepada rekan-rekan star peneliti dari bidang reaktor daD teknisiLab.Biokimiaradiasi PPTN.

I. BOSICH, J.F., Corrossion Prevention for PracticingEngineers, Beroes and Noble Inc., New York(1970) 92-93

2. DA VIS, J.B., Petroleum Microbiology, ElsevierPub. Company, Amsterdam (1967) 4 03-443

3. FONTANA, M.G., Corrosion Engineering, Mc. GrawHill Book Company, New York (1986) 39-139

4. HORVART, J., International Congress MetallicCorrosion, Butterworth, London (1962)

5. IVERSON,W.P., Mechanisms of Microbial Corrosion(WALTERS, H. and ELPPHICK, J.J. eds.),Biodeterioration of Materials Microbiologicaland Allied Aspect, Applied Science Pub. Lill.,London (1972) 28-50

6. , Microbial Corrosion of Iron(NEILANDS, J.B., eds.), Microbial IronMetabolism: A Comprehensive Areatise,Academic Press Inc., New York (1974) 475

7. JONES, D.A., Principles and Prevention of Corrosion,Macmillan Pub. Company, London (1991) 371

8. KORBIN, G., Corrosion by MicrobiologicalOrganism in Natural Waters, Journal MaterialPerformance, (1976)

9. PANKHURST, E.S., NICOLE, H.G.M., and ALLAN,K., Biodeterioration of Pipe Wrapping andCoating, ( GILBERT, R.J., eds.), MicrobialAspect of Deterioration of Materials. Ac.Press,London (1975) 137-151

10. WAHID, R.A., LUKMAN, U., dan YANI, D.,Isolasi dan Identifikasi Mikrofungi dari TangkiReaktor Triga Mark II KearaJl Potensi TerlladapKorosi, PPTN-Bandung (1997) Belumdipublikasi.

II. WALCH, M., Corrosion Microbial (LEDBERG,J.,eds.), Encyclopedia of Microbiology, Vol.IAc.Press Inc. San Diego, New York (1992) 585

279

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Teknologi lsotop dan Radias~ 2fXXJ

Lampiran 1. Gambar Alat Uji Aktivitas Mikrofungsi terhadap Korosi Logam Aluminium Tipe 6061- T6

Ketera~an :

Botol percoba:lI11

Aluminium uji tipe 6061- T6')

Pipa l~ac<13

Selallg plastik4

5 Waslring bottle

Kapas,.o.

Aerator

280

R,:salah Pertemuan IlmiJh Penelilian dan Pengembangan Teknologi Isolop dan RadiaS/; 2000

DISKUSI

HARDJA WIDJAJA SOEDARDJO

Apa sifat keunggulan dal\ kelemahm\ Alwnuniumtipe 6061- T6 sehingga dipilih dalmn percobaan ?

Dari laporan bulanan operasi reaktor seringterdapat Sial dalaIll tangki reaktor, apakall aktivitasmikrofungsi terlladap korosi Al 6061- T6 mengllasilkanSial ? kalau tidak, kira-kira SiO2 berasal dari mana ?Pacta pH berapa AI tersebut mulai terkorosi. Apakahketiga isolat tersebut dalam dalam suasana asam ataubasa ? Pelapis karat bagian permukaan dalam reaktor darilogam apa ? Apakah bukan korosi terjadi dipermUkaanluar saja, sedang permukaan dalam hampir tidak acta ?

ROSMIARTY A W AHID

Alrnuniurn tipe 6061-T6 adala11 jenis yang sarnadari jenis alurnuniurn tangki reaktor Triga Mark IIBandung smnpai dirnana Isolat mikrofungsi yang diuji iniberasal.

D. .SOEMBOGO ROSMIARTY A WAHID

1. Mungkin berasal daTi penambahan resin/waktu prosesdemineralisasi.

2. Bisa dalmn keadaaan asam < pH 4 atau terlaubzsa?alkalis >pH 8

3. Dari bahan epoxy4. Benar.

I. Berapa pH lamtan/cairan yang dipakai pada uji testpicce Al ?

2. Apakall pH skala Lab San\(1 dengatl lamtat1/cairan disistem reaktor ?

3. Apakall bisa uji korosinya dengan I Corr (kerapatanams korosi) metode selain dengan uiji korosipenumnan berat ?

SUWIRMAROSMIARTY A WAHID

I. Pada awal test pH = 6, pada aklur test bisa rnencapai

pH=3.2. Pada awal percobaan di Lab pH larutaJl sarna dengan

pH air pendingin reaktor.3. Bisa, dc1pat dilakllkan pada penelitian pernantauan

korosi padc1 reaktor secara rutin.

Korosi terjadi kenungkinan saat reaktordioperasikan yang mana subu air lebih tinggi,kemungkinan fungi acta yang mati sedangkan sampelfungi diambil pacta waktu reaktor tidak berfungsi, SuIIUlebih rendah.Apakah fungi yang dikerok sudall mewakili fungi yangllidup pacta subu air sac'll reaktor lagi berfungsi, mohonpenjelasan ?

DUYEH SETIAWANROSMIARTY A WARID

Isolat fungi berasal dari mikrofungi yang dikoneksi sewaktu reaktor dalam keadaan perbaikan (upgrading reaktor) dimana tangki reaktor sedangdikeringkan.

1. Nilai laju korosi dapat diindikasikan dengan memakailaju korosi kontrol, ap.'l yang dilnaksud laju korosikontrol tersebut ? Apa arti d.'lri angka-angkaPenicillium Simplicissium 2,95. 10-6 d.'lnseterusnya ?

2. Mikrofungsi tersebut tennasuk golongan penyebabkorosi yang bagaimana, karenc'l korosi terjadi akibatproses oksidaasi-reduksi (secara kimiawi), bagaimaIlahublmgarulya secara biokimiawi ?

ROSMIARTY A W ARID

Laju korosi kontrol adalah laju korosi AI dalamlanltan tanp.1 inokulall yang di hittIng daTi besarpenunu1an berat logam dalam g/cm2 per satuan waktujam.

281