Hm.m.m.m.m...
Kok jadi kepengen masuk jurusan kimia gini ya aku..? aahh daripada ngayal yang nggak jelas mending aku bca ae buku2 arek kimia. Ngaak sengaja nemu ini nich. Namanya POSIDING. Di jurusanku kmren sbnranya pernah diajarkan, tapi gara2 akunya bubuk siang di kelas ^^ jadine ya gini ni..lupa-lupa ingEt
Prosiding Skripsi Semester Genap 2008/2009 SK -12
STUDI INHIBISI PADA BAJA SS 304 DALAM LARUTAN HCl 2 M
DENGAN ASAM LINOLEAT
Firdausy Alfiansyah*, Harmami1, Suprapto2
Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
ABSTRAK
Inhibisi dengan menggunakan larutan asam linoleat terhadap korosi baja 304 dalam larutan HCL 2 M telah diselidiki menggunakan metode pengukuran pengurangan berat, dan polarisasi Tafel. Hasil penelitian memperoleh bahwa asam linoleat dapat berperan sebagai penghambat korosi untuk sistem yang diuji. Efisiensi inhibisi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi asam linoleat. Perlakuan inhibisi dengan asam linoleat, dibahas dengan melihat adsorpsi komponen pada permukaan baja, yang kemudian membentuk semacam halangan untuk transfer muatan. Adsorpsi komponen linoleat pada permukaan baja merupakan proses yang spontan dan mengikuti adsorpsi isotherm Langmuir. Efisiensi Inhibisi akan mencapai optimum pada saat konsentrasi asam linoleat sebesar 350 µL/L.
Kata kunci: inhibisi korosi, baja SS 304, Asam Linoleat, Polarisasi.
ABSTRACT
The inhibitive action of the aqueous linoleic acid toward the corrosion of SS 304 in 2 M HCl solution was investigated using weight loss measurements, and Tafel polarization. It was found that the linoleic acid acts as a corrosion inhibitor for the tested system. The inhibition efficiency increases with increasing linoleic acid concentration. The inhibitive action of the extract is discussed with a view to adsorption of its components onto the steel surface, making a barrier to mass and charge transfer. The adsorption of linoleic components onto the steel surface was found to be a spontaneous process and to follow the Langmuir adsorption isotherm. The inhibition efficiency will be optimum at 350 µL/L of linoleic acid concentration.
Keywords: Corrosion inhibition; SS 304; Linoleic Acid; Polarisation.
PENDAHULUAN
Baja adalah logam paduan yang komponen utamanya adalah besi, dengan karbon sebagai material paduan utama. Menurut definisi klasik, baja adalah besi-karbon paduan dengan kadar karbon sampai 5,1 persen. Variasi jumlah karbon dan penyebaran paduan dapat mengontrol kualitas baja. Terdapat beberapa kelas baja di mana karbon diganti dengan material paduan lainnya, diantaranya dapat berupa baja stainless steel dan baja karbon (Hasnan,2006). Penggunaan baja dalam industri, memungkinkan terjadinya interaksi dengan berbagai medium. Yang pada akhirnya akan menimbulkan masalah korosi. Korosi ini dapat terjadi pada semua inventaris, baik berupa peralatan industri, alat transportasi, serta infrastruktur.
Secara umum, masalah korosi dapat diatasi dengan beberapa cara, diantaranya: proteksi katodik, coating, dan penggunaan inhibitor kimia. Inhibitor pada umumnya digunakan dengan konsentrasi kecil saat suatu logam kontak dengan suatu medium yang agresif (Surya, 2004). Inhibitor terbagi menjadi 2 macam, yaitu: inhibitor anorganik dan inhibitor organik. Namun, dewasa ini, Inhibitor yang paling sering digunakan adalah inhibitor organik. Hal ini dikarenakan terpenuhinya beberapa syarat untuk berlaku seperti inhibitor oleh inhibitor organik, yakni: murah, tidak toksik (tidak beracun), ramah lingkumgan, dan harus seusai dengan kondisinya, serta inhibisinya dalam proses korosi terbilang tinggi.
Banyak riset terbaru sudah mengadopsi tren penggunaan inhibitor organik. Hasil yang diperoleh dari eksperimen sebelumnya di (dalam) bidang ini yaitu : ekstrak Khillah dapat menghambat korosi pada baja di (dalam) larutan HCL dengan efisiensi sebesar 99%, ekstrak opuntia menghambat korosi pada aluminum di dalam asam yang sama dengan efficiency sekitar 96%. Sedangkan ekstrak larutan dari daun olive ( Olea europaea L) dapat berperan sebagai suatu penghambat untuk korosi pada Baja karbon dalam larutan HCL 2 M, dengan efisiensi sebesar 90% . Mengacu pada uraian di atas, maka dilakukanlah Percobaan ini yang bertujuan untuk menguji asam linoleat sebagai inhibitor untuk korosi. Pengujian dilakukan pada Baja SS 304 dalam larutan HCL 2 M. Pengukuran pengurangan berat, dan polarisasi potentiostatik digunakan untuk percobaan ini. Pengukuran pengurangan berat, dan polarisasi potentiostatik digunakan untuk percobaan ini
METODOLOGI PENELITIAN
Alat dan Bahan
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas ukur, beaker gelas, erlenmeyer, labu ukur, pengaduk, pipet tetes, mikropipet, Elektroda Pt, Elektroda kalomel, Potensiostat PGS 201 T, FT-IR.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam yaitu NaOH, HCl, Asam oksalat, Asam Linoleat, aquades, Baja SS 304.
Prosedur Kerja
Pada eksperimen digunakan baja SS 304. Baja ini mempunyai komposisi kimia 0.08% C, 2% Mn, 0.45% P, 0.03% S, 0.75% Si, 18-20% Cr, dan 8-10,5 % Ni, dan sisanya adalah besi. Spesimen Baja biperoleh dari tempat penjualan baja stainless.
Metode yang digunakan pada eksperimen kali ini yaitu : metode pengurangan berat, metode polarisasi potensiostatik. Untuk metode pengurangan berat, baja yang digunakan mempunyai dimensi ( 3; 3; 0,1 cm) dan luas permukaan 19,2 cm2. Untuk eksperimen polarisasi potentiostatik, baja yang digunakan mempunyai dimensi (d =1,4 cm, t = 1 cm), dengan luas area permukaan 1,54 cm2. Elektroda digosok dengan kertas ampelas, dicuci dengan aseton, dan dibilas air suling sebelum dimasukkan ke dalam larutan uji.
Semua bahan kimia yang digunakan untuk menyiapkan larutan uji dalam eksperimen ini dilakukan secara analitis, dan eksperimen dilakukan pada suhu ruang
Asam linoleat diperoleh dari PT Indofa Utama Multi Core dengan jenis “Linoleic Acid 5 ml fluka”. Asam linoleat dibuat menjadi 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 µL/L dalam HCl 2M
Untuk metode pengukuran pengurangan berat, baja diukur terlebih dahulu berat mula-mula. Kemudian baja diletakkan pada larutan uji selama ± 1 hari pada suhu ruang. Penghitungan efisiensi inhibisi berdasarkan pada pengukuran pengurangan berat pada akhir keseluruhan proses. Eksperimen dengan metode pengurangan berat dilakukan secara truplo, masing-masing dengan suatu pelat baja dan suatu larutan asam yang belum ditambahkan asam linoleat. Persentase dari efisiensi inhibisi dihitung menggunakan persamaan:
Dimana W dan Wi adalah tingkat korosi baja saat sebelum dan sesudah ditambahkan asam linoleat.
Untuk metode polarisasi potensiostatik dilakukan dengan menggunakan “PGS 201 T” untuk menghitung parameter korosi (arus korosi, potensial korosi, konstanta tafel) seperti halnya integrasi arus untuk menghitung densitas muatan. Parameter korosi dihitung dari intersep anodik dan katodik Tafel. Tiga bagian sel dengan suatu elektroda acuan kalomel (SCE) dan suatu elektroda bantu platinum foil digunakan pada eksperimen ini. Efisiensi inhibisi IE dihitung menggunakan persamaaan:
Dimana I dan Ii merupakan densitas arus korosi saat sebelum dan sesudah kontak dengan larutan asam.
HASIL DAN DISKUSI
Metode Pengukuran pengurangan berat
Data pada tabel 1 menampilkan hasil yang diperoleh dari pengukuran pengurangan berat. Data menunjukkan bahwa laju korosi pada baja stainless 304 berkurang saat penambahan Asam Linoleat. Hal ini mencerminkan efek inhibisi korosi asam dari asam linoleat pada baja 304. Efisiensi korosi meningkat dengan peningkatan konsentrasi ekstrak. Efisiensi mencapai 93,215 % untuk 350 µL/L ekstrak yang ditambahkan.
Tabel 1. Perilaku korosi pada baja karbon dalam keadaan tanpa dan dengan adanya inhibitor di dalam larutan HCl 2 M dengan metode pengurangan berat
Konsentrasi
(µL/L) ∆ŵ
(gram) Efisiensi Inhibisi (%) θ
0 0,336 0,000 0,000
50 0,034 89,365 0,893
100 0,033 90,472 0,905
150 0,030 91,354 0,914
200 0,027 91,592 0,915
250 0,026 92,454 0,925
300 0,025 92,791 0,928
350 0,023 93,215 0,932
400 0,035 91,363 0,914
450 0,056 83,614 0,836
500 0,070 78,948 0,789
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa terdapat hubungan antara konsentrasi asam linoleat yang ditambahkan pada larutan uji dengan efisiensi inhibisi dari asam linoleat. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Hubungan Konsentrasi dengan Efisiensi
Inhibisi
Perilaku Adsorpsi
Inhibisi yang dilakukan oleh asam linoleat untuk korosi asam pada baja, berhubungan dengan adsorpsi dari asam linoleat pada permukaan baja. Lapisan adsorpsi yang terbentuk, bertindak sebagai penghalang antara permukaan baja dan larutan yang agresif, dan menurunkan laju korosi. Hal ini menunjukkan bahwa efisiensi inhibisi berbanding lurus dengan fraksi dari permukaan yang dilapisi oleh molekul adsorban (θ). Maka θ dihitung dengan persamaan:
Gambar 2. Struktur Asam Linoleat
Saat konsentrasi Linoleat (C), diplot terhadap (C/θ), diperoleh garis lurus dengan suatu slope, dan dapat dilihat pada Gambar 4.2. Perilaku ini menyatakan bahwa asam linoleat yang teradsorp pada permukaan baja mengikuti adsorpsi isotherm Langmuir. Menurut adsorpsi isotherm Langmuir, tidak ada kekuatan interaksi antara molekul yang diadsorpsi, dan energi adsorpsi bersifat independen pada pelapisan permukaan (θ). Adsorpsi isotherm Langmuir dapat dilihat pada persamaan berikut:
(El-Etre, 2007)
Dan hasil perhitungan ditunjukkan pada Tabel 1. Variasi θ dengan konsentrasi asam linoleat menunjukkan adsorpsi isotherm yang berlaku pada sistem. Adsorpsi isoterm tersebut dapat terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kurva Isoterm Adsorpsi Asam Linoleat Terhadap Baja SS 304
Polarisasi
Metode polarisasi bertujuan untuk mengetahui seberapa besar arus korosi (Ikor) dan potensial korosi (Ekor) dari baja 304 dalam larutan uji, saat sebelum dan sesudah ditambahkan asam linoleat yang bertindak sebagai inhibitor dengan menggunakan kurva Tafel yang diperoleh dari hasil Polarisasi. Polarisasi dilakukan dengan menggunakan alat Potensiostat PGS 201 T, dengan scan rate 20 mV/s. Range area potensial yang digunakan adalah antara -2500 mV sampai dengan +1000 mV.
Gambar 4. Kurva Polarisasi HCl 2 M, Asam Linoleat 150, 250, 350 µL/L
Pada Gambar 4 menunjukkan bahwa polarisasi bergeser ke arah yang lebih negatif seiring dengan bertambahnya konsentrasi asam linoleat yang ditambahkan. Adanya pergeseran ini menunjukkan arus yang dihasilkan pada proses polarisasi semakin turun. Hal ini mengindikasikan bahwa asam linoleat dapat menginhibisi korosi semakin kuat dengan bertambahnya konsentrasi asam linoleat sampai pada konsentrasi 350 µL/L, yang mana dapat menghasilkan arus korosi yang paling kecil.
Gambar 5. Kurva Polarisasi Asam Linoleat 350,400, 500 µL/L
Pada Gambar 5 semakin bertambahnya konsentrasi asam linoleat dari 350 µL/L sampai dengan 500 µL/L, arus korosi yang dihasilkan cenderung tetap bahkan naik. Hal ini dikarenakan pada konsentrasi 350 µL/L, asam linoleat telah mencapai titik maksimum dalam proses inhibisi. Sehingga saat penambahan konsentrasi di atas 350 µL/L, proses inhibisi cenderung menurun dan efisiensi inhibisi akan semakin turun. Parameter korosi pada baja SS 304 di dalam larutan HCl 2 M tanpa dan dengan adanya asam linoleat pada konsentrasi berbeda telah dihitung dan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Parameter korosi baja karbon di dalam larutan HCl 2 M tanpa dan dengan adanya inhibisi dengan perbedaan konsentrasi Asam Linoleat
Konsentrasi (µL/L) Ecorr
(mV) I corr
(µA/cm2) IE % ‐βc βa
Tanpa -639,0 89,4 168,2 268,7
50 -694,7 84,4 6% 171,9 214,1
100 -680,1 82,8 7% 169,2 268,3
150 -705,7 82,3 8% 152,3 226,4
200 -769,8 80,2 10% 195,9 318,1
250 -693,3 79,6 11% 156,9 246,4
300 -749,5 68,7 23% 177,7 232,4
350 -684,0 53,8 40% 118,1 186,2
400 -784,9 88,1 2% 182,0 253,3
450 -672,6 92,9 -4% 192,9 219,1
500 -665,8 93,9 -5% 178,1 263,8
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kesimpulan bahwa bahwa Asam linoleat dapat bertndak sebagai inhibitor korosi untuk baja SS 304 di dalam larutan HCl 2 M. Adsorpsi komponen linoleat ditandai dengan adsorpsi fisik yang kurang sempurna pada permukaan baja. Konsentrasi optimum inhibisi dari asam linoleat dalam laritan uji berdasarkan metode pengurangan berat dan polarisasi sebesar 350 µL/L, dengan efisiensi inhibisi 93,215 % dan 40 % masing-masing untuk metode pengurangan berat dan polarisasi. Semakin tinggi konsentrasi asam linoleat yang ditambahkan pada larutan uji (HCl 2 M), maka efisiensi inhibisi dari asam linoleat akan semakin besar hingga konsentrasi mencapai optimum pada 350 µL/L. Kemudian setelah melewati konsentrasi optimum, maka efisiensi inhibisi dari asam linoleat cenderung turun.
UCAPAN TERIMA KASIH
1. Ibu Dra. Harmami, M.S, dan Bapak Suprapto Ph.D , selaku dosen pembimbing atas segala diskusi, bimbingan, arahan dan semua ilmu yang bermanfaat.
2. Bapak dan Ibu selaku orang tua terbaik di dunia atas segala doa, dorongan materiil dan spiritualnya.
3. Rekan-rekan A2 dan Rekan tugas akhir dan thesis S1 dan S2 Kimia ITS
4. Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W, (1997),“Kimia Fisika”, jilid 2, edisi keempat, Erlangga, Jakarta
Bassler, (1986), “Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik“, edisi keempat, Erlangga, Jakarta
El-Etre, A.Y, (2003),”Inhibition of Aluminium Corrosion Using Opuntia Extract”, Benha University, Egypt
El-Etre, A.Y, (2007),”Inhibition of Acid Corossion of Carbon Steel Using Aqueous Extract of Olive Leaves ”, Benha University, Egypt
Fox, M. A., Whitesell, J. K., (1997), “Core Organic Chemistry“, Jones and Bartlett Publishers, Massachusetts
Hasnan, Ahmad, S., (2006),”Mengenal Baja”, (http://www.oke.or.id/)
Jones, D.A, (1996),”Principles and preventation of corrosion”, Second Edition, Prentice Hall, Inc., United States of America
Murwani, Retno, (2003),”Asam Linoleat Terkonjugasi Penurun Timbunan Lemak”, (www.kompas.com)
Oxtoby, David W, dkk, (2001),”Kimia Modern”, Edisi Keempat, Jilid 1, Erlangga, Jakarta
Rozenfeld, I.L., (1981), “Corrosion Inhibitors”, McGraw-Hill Inc., New York
Surya, Indra, D, (2004),“Kimia Dari Inhibitor Korosi”, UNSUD, Sumatra Utara
Trethwey, K.R, and Chamberlain, J, (1991), “Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan”, P.T Gramedia Pustaka Tama, Jakarta
BIOGRAFI PENULIS
Penulis dilahirkan di Surabaya pada tanggal 7 April 1988, sebagai anak pertama dari tiga tbersaudara. Penulis adalah alumnus dari TK Aisyah, SD Nasional, SLTP Negeri V Jember dan SMA Negeri II Jember. Setelah lulus menempuh Pendidikan Menengah atas, penulis melanjutkan Pendidikan Tinggi di Jurusan Kimia Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya melalui jalur Penelusuran Minat dan Bakat (PMDK) pada bulan Agustus 2005. Selama menempuh pendidikan tinggi di ITS, penulis pernah aktif dan berpartisipasi dalam organisasi pada HIMKA-ITS. Penulis juga aktif mengikuti beberapa pelatihan, seminar dan study tour. Penulis pernah menjadi koordinator asisten dan asisten laboratorium kimia dasar dan kimia analitik II. Penulis pernah bekerja sebagai guru les privat tingkat SD, SLTP dan SLTA. Penulis menamatkan studi di Jurusan Kimia MIPA dengan mengambil Tugas Akhir pada bidang Kimia Fisik. Penulis menamatkan studi S1 di Jurusan Kimia MIPA dengan mengambil Tugas Akhir pada bidang Kimia Fisik dan berhasil lulus selama 4 tahun dengan predikat Sangat Memuaskan.
.jpg)
