EKSTRAK DAUN SAWO (Manilkara zapota L.) SEBAGAI INHIBITOR KOROSI BAJA St.37 DALAM MEDIUM ASAM KLORIDA.
EKSTRAK DAUN SAWO (Manilkara zapota L.) SEBAGAI
INHIBITOR KOROSI BAJA St.37 DALAM MEDIUM ASAM
KLORIDA
SKRIPSI SARJANA KIMIA
Oleh
FILDA AISHA
BP : 1010412012
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
INTISARI
EKSTRAK DAUN SAWO (Manilkara zapota L.) SEBAGAI INHIBITOR
KOROSI BAJA St.37 DALAM MEDIUM ASAM KLORIDA
Oleh:
FILDA AISHA (BP : 1010412012)
Prof. Dr. Emriadi, MS dan Yeni Stiadi, MS
Inhibisi korosi baja St.37 dalam medium asam klorida dengan ekstrak daun
sawo (Manilkara zapota L.) telah dipelajari menggunakan pengukuran
kehilangan berat dan polarisasi potensiodinamik. Hasil menunjukkan bahwa
efisiensi inhibisi meningkat dengan naiknya konsentrasi ekstrak dan menurun
dengan kenaikan temperatur. Efisiensi inhibisi diperoleh sebesar 81,24 % pada
konsentrasi inhibitor optimum dari metode kehilangan berat dan 85,52 % dari
metode polarisasi potensiodinamik. Inhibisi ekstrak terjadi disebabkan oleh
adsorpsi ekstrak pada permukaan baja yang sesuai dengan isoterm adsorpsi
Langmuir. Metode polarisasi potensiodinamik menunjukkan bahwa ekstrak
daun sawo menurunkan arus korosi sehingga efisiensi inhibisi meningkat. FTIR
dan foto optik membuktikan adanya lapisan pelindung yang teradsorpsi pada
permukaan baja.
Kata kunci: inhibisi korosi, Manilkara zapota
potensiodinamik, isoterm adsorpsi Langmuir.
vii
L.,
adsorpsi, polarisasi
ABSTRACT
SAPODILLA LEAVES EXTRACT (Manilkara zapota L.) AS CORROSION
INHIBITOR OF St.37 STEEL IN HYDROCHLORIC ACID MEDIUM
By:
FILDA AISHA (BP : 1010412012)
Prof. Dr. Emriadi, MS dan Yeni Stiadi, MS
Corrosion inhibition of St.37 steel in hydrochloric acid medium by sapodilla
(Manilkara zapota L.) leaves extract was investigated using weight loss
measurement and potentiodynamic polarization. Results show that the inhibition
efficiency increases with increasing concentration of the extract and decreases
with increasing temperature. The inhibition efficiencies which were obtained
using optimum extract concentration were 81,24% by weight loss method and
85,52 % by potentiodynamic polarization method. Potentiodynamic polarization
method showed that sapodilla leaves extract decrease corrosion current and
increase inhibition efficiency. Inhibitive effect was afforded by adsorption of the
extract on steel surface which was found to accord with Langmuir adsorption
isotherm. FTIR and photo optic confirmed the existence of the adsorbed
protective film on the steel surface.
Keywords:
corrosion
inhibition,
Manilkara
zapota
potentiodynamic polarization, Langmuir adsorption isotherm.
viii
L.,
adsorption,
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Korosi adalah degradasi atau penurunan mutu logam akibat reaksi kimia suatu
logam dengan lingkungannya. Korosi merupakan masalah besar bagi peralatan
yang menggunakan material dasar logam seperti mobil, jembatan, mesin, pipa,
kapal dan lain sebagainya. Banyak proses industri seperti acid cleaning dan
pickling yang melibatkan adanya kontak antara logam dengan media korosi
sehingga akan menyebabkan korosi dan menimbulkan kerugian. Dampak yang
dapat ditimbulkan akibat kerusakan oleh korosi akan sangat besar pengaruhnya
terhadap kehidupan manusia, antara lain dari segi ekonomi dan lingkungan.[1-2]
Berbagai cara telah dilakukan untuk menurunkan laju korosi, salah satunya
dengan penggunaan inhibitor. Inhibitor adalah senyawa tertentu yang
ditambahkan pada elektrolit untuk membatasi korosi bejana logam. Banyak
sistem industri dan aplikasi komersial yang menggunakan inhibitor, seperti
industri sistem pendinginan, penyulingan minyak, pipa saluran, dan minyak
pelumas. [3]
Ada dua jenis inhibitor yang biasa digunakan, yaitu inhibitor anorganik dan
inhibitor organik. Umumnya senyawa organik yang dapat digunakan sebagai
inhibitor adalah golongan surfaktan, polimer, dan umumnya senyawa yang
banyak mengandung atom oksigen, nitrogen, sulfur, fosfor dan senyawa
aromatik, atau senyawa yang mengandung ikatan rangkap. Beberapa inhibitor
organik yang tersedia bersifat beracun dan mahal. Ekstrak bahan alam saat ini
banyak menjadi perhatian sebagai inhibitor korosi karena aman, mudah
diperoleh, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan. Unsurunsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi
sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. [4-5]
Sejumlah penelitian telah dilakukan dengan menggunakan ekstrak bahan
alam dari bagian daun, akar tanaman, buah, kulit buah, dan bagian tumbuhan
lain. Beberapa ekstrak tersebut berasal dari tanaman seperti Chamaerops
humilis, Stevia rebaudiana, Chlomolaena odorata L., Nephelium lappaceum L.,
dan ditemukan memiliki sifat inhibisi korosi. [6-8]
Sawo (Manilkara zapota L.) adalah sejenis pohon cemara gundul.
Umumnya, tanaman ini tumbuh subur di Asia Tenggara, termasuk Indonesia.
Haslim, dkk telah melaporkan sebelumnya bahwa kulit buah sawo dapat
berperan sebagai inhibitor korosi pada baja API-5L dalam air limbah hasil
pengeboran minyak bumi (air formasi). Sebelumnya juga telah dilaporkan uji
fitokimia pada daun sawo menunjukkan adanya karbohidrat, saponin, tanin dan
flavonoid. Daun sawo mengandung moisture sebesar 69,0% - 75,7%, asam
aksorbat sebesar 8,9 – 41,4 mg/100g, total asam 0,09 – 0,15%, pH diantara 5,0
– 5,3, dan kandungan tanin yang bervariasi antara 3,16 – 6,45%. Senyawa
tanin yang banyak diaplikasikan secara luas dalam bidang korosi sebagai
coating antifouling dan conversion coating
diharapkan dapat berperan aktif
dalam pencegahan korosi pada baja. Dalam penelitian ini telah dipelajari
apakah ekstrak daun sawo dapat digunakan sebagai inhibitor korosi alami yang
ramah lingkungan. [9-10]
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan sebelumnya maka
perumusan masalah dalam penelitian ini adalah apakah ekstrak daun sawo
dapat dijadikan sebagai inhibitor korosi baja St.37 dalam larutan HCl, berapa
besar persentase efisiensi inhibisi ekstrak daun sawo pada media korosi asam
pada berbagai suhu, dan bagaimana interaksi yang terjadi antara baja dengan
ekstrak daun sawo.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini, antara lain:
1. Menghasilkan ekstrak daun sawo (Manilkara zapota L.) sebagai inhibitor
korosi alami.
2. Menentukan persentase efisiensi inhibisi dari ekstrak daun sawo pada baja
St.37 dalam media korosi asam klorida.
3. Menganalisis perubahan tekstur baja dalam medium korosif asam dengan
menggunakan inhibitor ekstrak daun sawo dan tanpa inhibitor ekstrak daun
sawo.
2
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh
ekstrak daun sawo (Manilkara zapota L.) sebagai inhibitor untuk mengendalikan
laju korosi pada baja St.37 dalam medium asam klorida sehingga dapat
mengurangi kerugian akibat korosi.
3
INHIBITOR KOROSI BAJA St.37 DALAM MEDIUM ASAM
KLORIDA
SKRIPSI SARJANA KIMIA
Oleh
FILDA AISHA
BP : 1010412012
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
INTISARI
EKSTRAK DAUN SAWO (Manilkara zapota L.) SEBAGAI INHIBITOR
KOROSI BAJA St.37 DALAM MEDIUM ASAM KLORIDA
Oleh:
FILDA AISHA (BP : 1010412012)
Prof. Dr. Emriadi, MS dan Yeni Stiadi, MS
Inhibisi korosi baja St.37 dalam medium asam klorida dengan ekstrak daun
sawo (Manilkara zapota L.) telah dipelajari menggunakan pengukuran
kehilangan berat dan polarisasi potensiodinamik. Hasil menunjukkan bahwa
efisiensi inhibisi meningkat dengan naiknya konsentrasi ekstrak dan menurun
dengan kenaikan temperatur. Efisiensi inhibisi diperoleh sebesar 81,24 % pada
konsentrasi inhibitor optimum dari metode kehilangan berat dan 85,52 % dari
metode polarisasi potensiodinamik. Inhibisi ekstrak terjadi disebabkan oleh
adsorpsi ekstrak pada permukaan baja yang sesuai dengan isoterm adsorpsi
Langmuir. Metode polarisasi potensiodinamik menunjukkan bahwa ekstrak
daun sawo menurunkan arus korosi sehingga efisiensi inhibisi meningkat. FTIR
dan foto optik membuktikan adanya lapisan pelindung yang teradsorpsi pada
permukaan baja.
Kata kunci: inhibisi korosi, Manilkara zapota
potensiodinamik, isoterm adsorpsi Langmuir.
vii
L.,
adsorpsi, polarisasi
ABSTRACT
SAPODILLA LEAVES EXTRACT (Manilkara zapota L.) AS CORROSION
INHIBITOR OF St.37 STEEL IN HYDROCHLORIC ACID MEDIUM
By:
FILDA AISHA (BP : 1010412012)
Prof. Dr. Emriadi, MS dan Yeni Stiadi, MS
Corrosion inhibition of St.37 steel in hydrochloric acid medium by sapodilla
(Manilkara zapota L.) leaves extract was investigated using weight loss
measurement and potentiodynamic polarization. Results show that the inhibition
efficiency increases with increasing concentration of the extract and decreases
with increasing temperature. The inhibition efficiencies which were obtained
using optimum extract concentration were 81,24% by weight loss method and
85,52 % by potentiodynamic polarization method. Potentiodynamic polarization
method showed that sapodilla leaves extract decrease corrosion current and
increase inhibition efficiency. Inhibitive effect was afforded by adsorption of the
extract on steel surface which was found to accord with Langmuir adsorption
isotherm. FTIR and photo optic confirmed the existence of the adsorbed
protective film on the steel surface.
Keywords:
corrosion
inhibition,
Manilkara
zapota
potentiodynamic polarization, Langmuir adsorption isotherm.
viii
L.,
adsorption,
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Korosi adalah degradasi atau penurunan mutu logam akibat reaksi kimia suatu
logam dengan lingkungannya. Korosi merupakan masalah besar bagi peralatan
yang menggunakan material dasar logam seperti mobil, jembatan, mesin, pipa,
kapal dan lain sebagainya. Banyak proses industri seperti acid cleaning dan
pickling yang melibatkan adanya kontak antara logam dengan media korosi
sehingga akan menyebabkan korosi dan menimbulkan kerugian. Dampak yang
dapat ditimbulkan akibat kerusakan oleh korosi akan sangat besar pengaruhnya
terhadap kehidupan manusia, antara lain dari segi ekonomi dan lingkungan.[1-2]
Berbagai cara telah dilakukan untuk menurunkan laju korosi, salah satunya
dengan penggunaan inhibitor. Inhibitor adalah senyawa tertentu yang
ditambahkan pada elektrolit untuk membatasi korosi bejana logam. Banyak
sistem industri dan aplikasi komersial yang menggunakan inhibitor, seperti
industri sistem pendinginan, penyulingan minyak, pipa saluran, dan minyak
pelumas. [3]
Ada dua jenis inhibitor yang biasa digunakan, yaitu inhibitor anorganik dan
inhibitor organik. Umumnya senyawa organik yang dapat digunakan sebagai
inhibitor adalah golongan surfaktan, polimer, dan umumnya senyawa yang
banyak mengandung atom oksigen, nitrogen, sulfur, fosfor dan senyawa
aromatik, atau senyawa yang mengandung ikatan rangkap. Beberapa inhibitor
organik yang tersedia bersifat beracun dan mahal. Ekstrak bahan alam saat ini
banyak menjadi perhatian sebagai inhibitor korosi karena aman, mudah
diperoleh, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan. Unsurunsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi
sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. [4-5]
Sejumlah penelitian telah dilakukan dengan menggunakan ekstrak bahan
alam dari bagian daun, akar tanaman, buah, kulit buah, dan bagian tumbuhan
lain. Beberapa ekstrak tersebut berasal dari tanaman seperti Chamaerops
humilis, Stevia rebaudiana, Chlomolaena odorata L., Nephelium lappaceum L.,
dan ditemukan memiliki sifat inhibisi korosi. [6-8]
Sawo (Manilkara zapota L.) adalah sejenis pohon cemara gundul.
Umumnya, tanaman ini tumbuh subur di Asia Tenggara, termasuk Indonesia.
Haslim, dkk telah melaporkan sebelumnya bahwa kulit buah sawo dapat
berperan sebagai inhibitor korosi pada baja API-5L dalam air limbah hasil
pengeboran minyak bumi (air formasi). Sebelumnya juga telah dilaporkan uji
fitokimia pada daun sawo menunjukkan adanya karbohidrat, saponin, tanin dan
flavonoid. Daun sawo mengandung moisture sebesar 69,0% - 75,7%, asam
aksorbat sebesar 8,9 – 41,4 mg/100g, total asam 0,09 – 0,15%, pH diantara 5,0
– 5,3, dan kandungan tanin yang bervariasi antara 3,16 – 6,45%. Senyawa
tanin yang banyak diaplikasikan secara luas dalam bidang korosi sebagai
coating antifouling dan conversion coating
diharapkan dapat berperan aktif
dalam pencegahan korosi pada baja. Dalam penelitian ini telah dipelajari
apakah ekstrak daun sawo dapat digunakan sebagai inhibitor korosi alami yang
ramah lingkungan. [9-10]
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan sebelumnya maka
perumusan masalah dalam penelitian ini adalah apakah ekstrak daun sawo
dapat dijadikan sebagai inhibitor korosi baja St.37 dalam larutan HCl, berapa
besar persentase efisiensi inhibisi ekstrak daun sawo pada media korosi asam
pada berbagai suhu, dan bagaimana interaksi yang terjadi antara baja dengan
ekstrak daun sawo.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini, antara lain:
1. Menghasilkan ekstrak daun sawo (Manilkara zapota L.) sebagai inhibitor
korosi alami.
2. Menentukan persentase efisiensi inhibisi dari ekstrak daun sawo pada baja
St.37 dalam media korosi asam klorida.
3. Menganalisis perubahan tekstur baja dalam medium korosif asam dengan
menggunakan inhibitor ekstrak daun sawo dan tanpa inhibitor ekstrak daun
sawo.
2
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh
ekstrak daun sawo (Manilkara zapota L.) sebagai inhibitor untuk mengendalikan
laju korosi pada baja St.37 dalam medium asam klorida sehingga dapat
mengurangi kerugian akibat korosi.
3