BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Uji Korosi - STUDI LAJU KOROSI BAJA SS-316L TERHADAP VARIASI KONSENTRASI INHIBITOR QUINOLINE (C9H7N) DAN TEMPERATUR DALAM LARUTAN NaCl Repository - UNAIR REPOSITORY

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Uji Korosi

Tabel 4.1 Hasil perhitungan weight loss, laju korosi dan efisiensi inhibitor dalam variasi konsentrasi larutan NaCl, variasi konsentrasi inhibitor Quinoline dan variasi waktu uji

  Inhibitor (%) 1,5

  1.4 9.324357443

  70

  1.1 7.734275294 -

  60

  0.9 5.960071073 -

  50

  (MPY) Efisiensi

  Konsentrasi Nacl (%)

  Dari pengujian yang telah dilakukan maka diperoleh hasil berupa data hasil perhitungan weight loss, laju korosi dan efisiensi inhibitor dalam Tabel 4.1.

  Weight Loss

  (°C)

  (miliMolar) Temperatur

  Inhibitor Quinoline

  Konsentrasi

  (mg) Laju Korosi

• 5

  0.7 4.708416828

  70

  50

  0.2 1.330382039 85.71428571

  70

  88.88888889 60 100

  0.1 0.660156675

  50

  20

  0.5 3.315989778 64.28571429

  0.4 2.672443813 63.63636364

  60

  60

  0.4 2.652156959 55.55555556

  50

  10

  0.8 5.463713824 42.85714286

  70

  27.27272727

  0.8 5.456637153

  22.22222222

  3,5

  50 1.1 7.325648017 54.16666667

  70 2.9 19.3514558 -

  5

  50 1.9 12.63657331 20.83333333

  60 2.1 14.1467966 19.23076923

  70 2.4 15.99498383 17.24137931

  10

  60 1.3 8.675343983

  50 2.4 15.79329674 -

  50

  70 1.3 8.714220366 55.17241379

  20

  50 0.3 2.001846488

  87.5

  60 0.4 2.696290443 84.61538462

  60 2.6 17.51529197 -

  5

  50 1.5 10.30591677 -

  10

  60 1.7 11.28659258 -

  70 2.2 14.94852023 -

  5

  50 1.3 8.787285247 13.33333333

  60 1.4 9.457341243 17.64705882

  70 1.5 9.989230567 31.81818182

  50 0.8 5.317018502 46.66666667

  70 0.3 2.002987554 86.36363636

  60 0.9 5.991201457 47.05882353

  70 1.1 7.55025736

  50

  20

  50 100

  60 0.1 0.676736993 94.11764706

  70 0.5 3.438363603 82.75862069 Untuk mendapatkan weight loss (mg) diperoleh dari pengurangan massa sebelum uji korosi (m

  1 ) dengan massa setelah proses pengujian (m 2 ) sehingga

  diperoleh data weight loss (W). Pengujian ini didasarkan pada reduksi berat yang terjadi pada material ketika dicelupkan ke dalam media korosi dengan lama pencelupan selama tiga jam. Reduksi berat ini kemudian dikonversikan menjadi Laju Korosi. Penentuan laju korosi diperoleh dari rumus laju korosi dengan menggunakan metodeberat hilang. Untuk menghitung laju korosi,digunakan rumus MPY, mill per year ( mili per tahun) dimana sudah disebutkan dalam persamaan (3.5).

  Kemudian selanjutnya menghitung nilai efisiensi inhibitor quinoline menggunakan cara pengurangan [(weight loss (mg) sebelum ditambahkan dengan

  inhibitor - weight loss (mg) sesudah penambahan inhibitor) / weight loss (mg) sebelum ditambahkan dengan inhibitor] × 100%.

  Dengan menggunakan data hasil perhitungan dari Tabel 4.1 diatas, dapat dikonversikan kedalam Gambar 4.1 sampai dengan Gambar 4.12.

  Grafik Hubu ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Weigh eight Loss Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  1.6

  1.4

  1.2 ) g m

  1 ( ss Lo

0.8 Dalam Temperatu ratur

  t h 50°C ig

  0.6 e

  Dalam Temperatu ratur W

  0.4 60°C Dalam Temperatu ratur

  0.2 70°C

  10

  20

  30 Konse onsentrasi Inhibitor (milimolar)

Gambar 4.1 Grafik Hu Hubungan Antara Konsentrasi Inhibitor denga gan Weight Loss Dala lam Konsentrasi NaCl 1,5%

  Berdasarkan Ga ambar 4.1 terlihat tren penurunan weight l loss pada Stainless Steel 316L dengan semakin besarnya konsentrasiinhib bitor yang dilarutkan. NilaiW rata ta-rata terbesar terdapat pada spesimen yang d dicelupkan pada media korosi tanp npa adanya penambahan inhibitor quinoline.

  Nilai penurunan n weight loss yang tertinggi itu terjadi sebelum pe penambahan inhibitor quinoline yan ang kurang dari 20 milimolar yaitu sebesar 0,7 0,7-0,4 (mg) dalam temperatur 50°C

  C. Setelah menyentuh penambahan inhibitor qu quinoline 20 milimolar terlihat cuku kup signifikan perbedaan weight loss yang ter terjadi yaitu sebesar 0,1 (mg) dalam temperatur 50°C.

  Grafik Hubungan an Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Weight L t Loss Dalam Konsentrasi NaC aCl 3,5% dan 5 % pada gambar 4.2 dan gambar 4.3 4.3.

  Grafik Hubun ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Weigh eight Loss Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  2.5

  2 ) g m (

  1.5 ss Lo

  Dalam Temperatu ratur t h

  50°C

  1 ig e

  Dalam Temperatu ratur W

  60°C

  0.5 Dalam Temperatu ratur 70°C

  10

  20

  30 Konse nsentrasi Inhibitor (milimolar)

Gambar 4.2 Grafik Hub ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan W Weight Loss Dalam Kons nsentrasi NaCl 3,5 %

  Grafik Hubun ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Weigh eight Loss Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  3.5

  3 )

  2.5 g m (

  2 ss

  Dalam Temperatu ratur Lo t

  1.5 50°C h ig

  Dalam Temperatu ratur e W

  1 60°C Dalam Temperatu ratur

  0.5 70°C

  10

  20

  30 Konse nsentrasi Inhibitor (milimolar)

Gambar 4.3 Grafik Hub ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan W Weight Loss Dalam Kons nsentrasi NaCl 5 %

  Berdasarkan Gam penurunan weight loss konsentrasiinhibitor yan spesimen yang dicelup inhibitor quinoline.

  bungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan laju ko nsentrasi NaCl 1,5 %

  korosi (MPY) ratur ratur

  4.6 sebagai

  terlihat tren in besarnya rdapat pada penambahan jadi sebelum lar, Setelah up signifikan n laju korosi

  Dalam Temperatu 50°C Dalam Temperatu 60°C

  ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Korosi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  30 onsentrasi Inhibitor (milimolar)

  20

  10

  Grafik Hubu Laju Koro ambar 4.2 dan Gambar 4.3 masih sangat jelas te pada Stainless Steel 316L dengan semakin yang dilarutkan. NilaiW rata-rata terbesar terd lupkan pada media korosi tanpa adanya pe n weight loss yang tertinggi itu masih tetap terjad r quinoline yang kurang dari 20 milimola an inhibitor quinoline 20 milimolar terlihat cukup yang terjadi. san hubungan antara konsentrasi inhibitor dengan nya pada Gambar 4.4 sampai dengan Gambar 4

  Nilai penurunan penambahan inhibitor menyentuh penambahan perbedaan weight loss ya

  Konse

  ju K o ro si ( M P Y )

  8

  6

  4

  2

Gambar 4.4 Grafik Hubun Dalam Kons

  Untuk penjelasan (MPY) semana mestiny berikut :

10 La

  Grafik Hubu ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Laju Koro Korosi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  16

  14

  12 ) Y P

10 M

  ( si Dalam Temperat eratur

  8 ro o

  50°C K

6 Dalam Temperat eratur

  ju La 60°C

  4 Dalam Temperat eratur 70°C

  2

  10

  20

  30 Konse onsentrasi Inhibitor (milimolar)

Gambar 4.5 Grafik Hubun bungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan laju ko korosi (MPY) Dalam Kons nsentrasi NaCl 3,5 %

  Grafik Hubu ubungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan Laju Ko Korosi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  25

  20 ) Y P M

  15 ( si

  Dalam Temperat eratur ro o

  50°C K

10 Dalam Temperat eratur

  ju 60°C

  La Dalam Temperat eratur

  5 70°C

  10

  20

  30 Konse onsentrasi Inhibitor (milimolar)

Gambar 4.6 Grafik Hubun bungan Antara Konsentrasi Inhibitor dengan laju ko korosi (MPY) Dalam Kons nsentrasi NaCl 5 %

  Dari kurva tersebut terlihat penurunan laju korosi pada Stainless Steel 316L dengan semakin besarnya konsentrasi inhibitor yang dilarutkan. Nilai laju korosi rata-rata terbesar terdapat pada spesimen yang dicelupkan pada media korosi tanpa adanya penambahan inhibitor quinoline.

  Nilai laju korosi dari masing-masing konsentrasi larutan NaCl terjadi perbedaan, namun hal tersebut tetap membuktikan bahwa adanya perbedaan laju korosi tanpa adanya penambahan inhibitor quinoline dengan adanya penambahan inhibitor quinoline. Nilai laju korosi terkecil ditunjukkan oleh spesimen yang dicelupkan pada media korosi NaCl 1,5 % dan 3,5 % dengan penambahan konsentrasi inhibitor 20 milimolar pada suhu 60°C dan 50°C yaitu sebesar 0 mpy.

  Hal ini mengindikasikan adanya pengaruh yang terjadi pada perilaku korosi spesimen dengan adanya penambahan inhibitor quinoline. Selanjutnya dengan penambahan inhibitor yang lebih besar akan didapatkan penurunan kembali dari nilai laju korosi.Penurunan ini dikarenakan adanya inhibitor yang membentuk lapisan tipis pada permukaan specimen (SS 316L) dan adanya adsorbsi jumlah dan wilayah dari inhibitor pada spesimen meningkat dengan adanya penambahan konsentrasi inhibitor. Adsorbsi ini akan menjadi semacam pembatas yang memisahkan permukaan spesimen dari media korosi.

  Selanjutnya apabila laju korosi yang dihasilkan dibandingkan dengan efisiensi inhibitor quinoline akan terlihat seperti pada grafik di Gambar 4.7 sampai dengan 4.9 dengan Dalam Konsentrasi NaCl 1,5% ; 3,5% ; 1,5% berikut ini.

  Grafik Hubu ubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiensi Inhibitor itor Quinoline

  Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  120 ) %

  100 ( e n li o

  80 in u Q r

  Dalam Tempera eratur o

  60 it

  50°C ib h n

  Dalam Tempera eratur

  40 I si

  60°C n e

  Dalam Tempera eratur si

  20 fi

  70°C E

  2

  4

  6 Laju K aju Korosi (MPY)

Gambar 4.7 Grafi afik Hubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiens ensi Inhibitor Qu uinoline Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  Grafik Hubu ubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiensi Inhibitor itor Quinoline

  Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  120 ) %

  100 ( e n li o

  80 in u Q r o

  Dalam Tempera eratur

  60 it

  50°C ib h

  Dalam Tempera eratur n

  40 I si

  60°C n e

  Dalam Tempera eratur si

  20 fi

  70°C E

  5

  10

  15 Laju K aju Korosi (MPY)

Gambar 4.8 Grafi afik Hubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiens ensi Inhibitor Qu uinoline Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  Grafik Hubu ubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiensi Inhibitor bitor Quinoline

  Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  100

  90 )

  87.5 %

  82.75862069 (

  80 e n li

  70 o in u

60 Q

  r 54.16666667 Dalam Tempera eratur o

  50 it

  50°C ib

  40 h n

  Dalam Tempera eratur

  I

  30 si

  60°C n e

  Dalam Tempera eratur

  20 si fi

  70°C E

  10

  5

  10

  15

  20 Laju K aju Korosi (MPY)

Gambar 4.9 Grafi afik Hubungan Antara Laju Korosi terhadap efisiens ensi Inhibitor Qu uinoline Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  Dari grafik di at atas dapat dilihat bahwa semakin besar efisiens nsi inhibitor bekerja dalam sistem uji korosi tersebut, semakin besar pula p peranannya dalammenekan laju koro rosi (MPY) tersebut.

  Mekanisme per erlindungan yang diberikan inhibitor organ anik adalah pelapisan secara merata ta pada permukaan katoda dan anoda. Mula-mul ula inhibitor teradsorpsi ke permuk ukaan logam, kemudian diikuti absorpsi sec ecara kimia membentuk ikatan koor ordinasi dengan larutan korosifnya. Bila atom-at atom terikat membentuk suatu ikata tan kovalen, maka sejumlah energi akan dilepa paskan baik berupa panas atau energi rgi yang lain (Fessenden, 1996).

  Pada konsentrasi inhibitor yang lebih tinggi, kemampuan adsorbsi dari inhibitor pada spesimen akan cenderung lebih cepat. Hal ini menghasilkan penurunan laju korosi yang lebih cepat hingga mencapai suatu titik tertentu. Keadaan ini tentunya akibat adanya inhibitor quinoline yang teradsorbsi pada permukaan Stainless Steel 316L.

  Ada sedikit perbedaan yg ditunjukkan pada Gambar 4.9 yaitu grafik

  hubungan antara laju korosi terhadap efisiensi Inhibitor Quinoline Dalam Konsentrasi NaCl 5% dalam temperatur 70°C. untuk efisiensi inhibitor 5 milimolar terhitung bahwa besar laju korosinya

  82.75862069 MPY kemudian efisiensi inhibitor 10 milimolar yang seharusnya laju korosinya semakin turun akibat penambahan inhibitor quinoline justru laju korosinya bertambah besar yaitu sebesar 87.5 MPY dan yg terakhir tren positif untuk efisiensi inhibitor 20 milimolar yang menunjukkan semakin menurunnya laju korosinya sebesar 54.16666667 MPY.

  Hal tersebut dikarenakan pada saat konsentrasi NaCl sebesar 5%,uji temperatur 60°C dan konsentrasi inhibitor sebesar 10 milimolar dimana keadaan tersebut kinerja quinoline tidah bisa bekerja secara maksimal, adsorbsi dari inhibitor terhadap spesimen cenderung melambat dan tidak ter adsorbs ke seluruh permukaan specimen (SS 316L).

  Apabila laju korosi yang dihasilkan dibandingkan dengan temperatur uji akan terlihat pada Gambar 4.10 sampai dengan 4.12 dengan Dalam Konsentrasi NaCl 1,5% ; 3,5% ; 1,5% sebagai berikut :

  Grafik hubun bungan antara temperatur ( C ) dengan laju korosi ( osi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  10

  9

  8 )

  7 Y P M

  6 ( si

  Konsentrasi In si Inhibitor

  5 ro

  0 milimolar o K

  4 ju

  Konsentrasi In si Inhibitor La

  3 5 milimolar

2 Konsentrasi In si Inhibitor

  1 10 milimolar Konsentrasi In si Inhibitor 20 milimolar

  20

  20

  40

  60

  80 tempe mperatur ( C )

Gambar 4.10 Gra rafik hubungan antara temperatur ( C ) dengan n laju korosi (M MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 1,5%

  Grafik hubun bungan antara temperatur ( C ) dengan laju korosi ( osi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  16

  14

  12 ) Y P

10 M

  ( si Konsentrasi In si Inhibitor

  8 ro

  0 milimolar o K

  6 ju

  Konsentrasi In si Inhibitor La

  5 milimolar

4 Konsentrasi In si Inhibitor

  2 10 milimolar Konsentrasi In si Inhibitor 20 milimolar

  20

  20

  40

  60

  80 tempe mperatur ( C )

Gambar 4.11 Gra rafik hubungan antara temperatur ( C ) dengan n laju korosi (M MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 3,5%

  Grafik hubu ubungan antara temperatur ( C ) dengan laju koros rosi (MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  25

  20 ) Y P

15 M

  ( si Konsentrasi I asi Inhibitor ro

  0 milimolar o K

  10 ju

  Konsentrasi I asi Inhibitor La

  5 milimolar

  5 Konsentrasi I asi Inhibitor 10 milimolar olar Konsentrasi I asi Inhibitor 20 milimolar olar

  20

  40

  60

  80 temp emperatur ( C )

Gambar 4.12 Gra rafik hubungan antara temperatur ( C ) dengan n laju korosi (M MPY) Dalam Konsentrasi NaCl 5%

  Sesuai dengan te teori korosi maka dapat disimpulkan bahwa sem makin besar temperatur uji yang digu igunakan maka laju korosi akan meningkat, karen ena semakin tinggi/panas temperatur mempercepat proses terjadinya korosi pada su suatu logam. Hal tersebut merupaka kan faktor utama yang harus diperhatikan. S Selain bisa merusak struktur permu ukaan baja juga memperlambat dan menghadan ang inhibitor quinoline untuk meng-ad adsorbsi ke seluruh permukaan logam (Stainless ss Steel 316) secara homogen. Ini jug uga dikarenakan larutan NaCl yang mengandung i g ion klorida yang sanggup memeca cah lapisan pasif akibat tegangan konsentrasi l i lokal pada lapisan metal-oksida me melalui penipisan lapisan oksida akibat pelarutan an di lapisan oksida-elektrolit. Pengaruh temperatur juga mepermudah penetrasi ion klorida masuk dan bereaksi dengan oksida film, sehingga pecah lapisannya.

4.2 Hasil Uji Metalografi

  Logam akan terlarut sambil melepaskan elektron jika dimasukkan dalam larutan elektrolit. Akibat yang timbul adalah terjadinya korosi pada bagian permukaan yang anodik. Perbedaan potensial ini dapat diakibatkan oleh adanya komposisi kimia yang tidak sama pada masing-masing butir kristal atau perbedaan fase pada permukaan logam yang kontak dengan elektrolit. Tekstur permukaan yang lebih kasar akan menyebabkan luas permukaan yang kontak dengan larutan menjadi lebih luas, sehingga reaksi reduksi maupun oksidasi yang terjadi semakin banyak.

  Untuk melihat struktur permukaan logam akibat dari serangan NaCl beserta penambahan inhibitor quinoline dengan lama pencelupan tiga jam dapat dilakukan uji metalografi dengan menggunakan mikroskop optik.

  (a) (b)

   (c) (d) Gambar 4.13Hasil uji mikroskop optik spesimen SS-316L dalam larutan NaCl pada temperatur 60°C dan konsentrasi 3,5% dengan variasi konsentrasi inhibitor Quinoline (a) 0 miliMolar, (b) 5 miliMolar, (c) 10 miliMolar dan (d)20 miliMolar.

  Berdasarkan Gambar 4.13 terlihat adanya perbedaan antara keempat spesimen. Spesimen yang tidak mendapatkan penambahan inhibitor (a) mengalami korosi yang lebih banyak daripada spesimen yang sudah mendapatkan penambahan inhibitor Quinoline. Setelah mendapatkan penambahan inhibitor Quinoline sebanyak 5 milimolar (b) laju korosi mulai menurun, karena inhibitor sudah mulai terabsorbsi ke permukaan logam (Baja SS-316L). Baja dengan penambahan inhibitor quinoline sebanyak 10 milimolar (c) mengalami laju korosi yang lebih kecil dari pada penambahan inhibitor sebanyak 5 milimolar. Kinerja inhibitor dapat maksimal pada saat penambahan 20 milimolar (d), sehingga dapat menekan laju korosi dan inhibitor Quinoline terabsorbsi ke seluruh permukaan logam secara homogen.

  Untuk melihat adanya perbedaan struktur metalografi pada variasi suhu dapat dilihat pada Gambar 4.14.

  (a) (b) (c) Gambar 4.14Hasil uji mikroskop optik spesimen baja SS-316L dalam larutan NaCl dengan konsentrasi 3,5% dan penambahan inhibitor

  Quinoline sebanyak 20 miliMolar dengan variasi temperatur (a) 50°C, (b) 60°C dan (c) 70°C. Berdasarkan Gambar 4.14 terlihat adanya perbedaan antara ketiga spesimen dikarenakan adanya variasi temperatur dalam uji spesimen tersebut.

  Kinerja inhibitor sudah maksimal pada saat penambahan 20 milimolar, akan tetapi mengalami sedikit penambahan laju korosi jika dibandingkan antara ketiga spesimen dikarenakan ada faktor variasi temperatur tersebut.

  Semakin besar temperatur uji laju korosi pun ikut meningkat, karena mengganggu kinerja inhibitor Quinoline untuk mengabsorbsi ke permukaan logam (Baja SS-316L) dan juga menurunkan efisiensi inhibitor Quinoline.