MAKALAH KIMIA LANJUT id. docx
MAKALAH KIMIA LANJUT
PENGARUH EKSTRAK TEKMBAKAU DAN TEH ROSELLA TERHADAP
KOROSI BAJA PADA LARUTAN GARAM
Alfisahr Ferdian
Ilham Rahman Arifin
M. Irfan Aprianda
1206262992
1206263010
1206224464
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses korosi pada logam merupakan salah satu masalah utama yang dialami oleh
kelompok – kelompok industry maju. Diperkirakan bahwa di negara Amerika Serikat saja
biaya tahunan untuk korosi mencapai sepuluh milyar dollar. Korosi atau bisa disebut juga
dengan pengkaratan merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan mutu dari
suatu bahan logam yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara logam dan
lingkungan. Proses korosi logam berlangsung secara elektrokimia yang pada prosesnya
terjadi secara simultan di anoda dan katoda yang membentuk rangkaian arus listrik
tertutup.
Dengan seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, ditemukanlah cara – cara yang
dapat digunakan untuk mencegah korosi. Contohnya adalah dengan pelapisan permukaan
logam, perlindungan katodik, penambahan inhibitor korosi, dan lain – lain. Pada makalah
kali ini yang akan dibahas lebih lanjut adalah metode penambahan inhibitor korosi.
Pengertian dari inhibitor korosi adalah suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah
sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap
logam. Pada umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa – senyawa organic dan
anorganik yang mengandung gugus – gugus yang memiliki pasangan electron bebas,
seperti nitrit, kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin dan senyawa – senyawa amina.
Tapi pada kenyataannya bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya
dan tidak ramah lingkungan. Maka dari itu pemakaian inhibtor yang berbahan organik
dan bio-degradable bisa menjadi solusi atas permasalahan tersebut untuk melindungi
besi/baja dari serangan korosi. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah
didapatkan, biaya murah dan ramah lingkungan sekarang ini sangatlah diperlukan. Pada
makalah ini akan dibandingkan efektifitas inhibitor organic dari teh rosella dan tembakau
serta tingkat penuruan laju korosinya.
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah yang dimaksud dengan korosi?
2. Reaksi kimia apakah yang terjadi pada baja saat korosi?
3. Bagaimana tembakau dan teh rosella dapat melindungi baja dari korosi?
4. Seberapa besar pengaruh tembakau dan teh rosella terhadap korosi?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui pengertian dan proses kimia dari korosi
2. Mengetahui bagaimana cara tembakau dan teh rosella dapat melindungi baja dari
korosi
3. Mengetahui seberapa besar pengaruh tembakau dan teh rosella terhadap laju korosi
baja
1.4 Batasan masalah
1. Pengertian korosi, penyebabnya, dan reaksi kimia yang terjadi
2. Reaksi kimia pada korosi
3. Penggunaan tembakau dan teh rosella pada besi
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Korosi
Korosi adalah degradasi atau penurunan mutu material, biasanya logam, yang sering
kita kenal sebagai karat. Fenomena ini disebabkan baik oleh proses elektrokimia yang terjadi
secara spontan dari logam yang berinteraksi dengan lingkungannya maupun oleh sifat
materialnya sendiri. Secara umum, korosi memecah atom unsur dari logam menjadi ion ion
akibat bereaksi dengan zat lain, sehingga dapat menghilangkan massa. Pada besi, proses
korosi yang terjadi pada udara normal dapat kita modelkan sebagai berikut
Fe (s) + H2O (l) + ½ O2(g) Fe(OH)2 (s) ..…(1)
Fero hidroksida [Fe(OH)2] yang terbentuk pada reaksi ini kemudian akan bereaksi kembali
menjadi ferri hidroksida [Fe(OH)3] karena terpapar dengan air dan udara di lingkungan.
Reaksi tersebut dapat kita tulis menjadi:
4 Fe(OH)2(s) + O2 (g) + 2H2O(l) 4Fe(OH)3 (s) ........(2)
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O .......(3)
Ferri hidroksida yang terbentuk dapat pula berubah menjadi Fe2O3 yang berwarna merah
kecoklatan yang biasa disebut karat (Vogel, 1979). Secara umum, produk produk yang
dihasilkan pada korosi besi pada udara dan air dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.1 Produk korosi pada baja
Senyawa
Fe2O3H2O
Fe(OH)3
Fe3O4
Fe(OH)2
Warna
Merah kecoklatan
Oksida
Fe3+
Keterangan
Hematite
Hitam
Biru/Hijau
Fe2+/Fe3+
Fe2+
Magnetite/Iodestone
Dapat larut dan warna
dapat berubah sesuai
FeO
Hitam
Fe2+
pH
Pyrophoric
Korosi merupakan reaksi antara logam dengan lingkungannya, sehingga perubahan
lingkungan menjadi kurang agresif akan memperlambat laju korosi. Substansi yang apabila
ditambahkan dalam jumlah kecil kedalam lingkungan yang korosif dapat menurunkan laju
korosi dari material disebut inhibitor.
2.2 Inhibitor
Korosi dapat dikurangi dengan bebagai macam cara, diantaranya ada proses proteksi
katodik, coating, ataupun dengan inhibitor. Namun cara yang paling mudah dan paling murah
untuk dilakukan adalah dengan menambahkan inhibitor ke dalam media. Inhibitor adalah
suatu zat kimia yang apabila ditambahkan / dimasukkan dalam jumlah sedikit kedalam suatu
zat
karoden ( lingkungan yang korosif), dapat secara efektif menjadi katalisator
memperlambat atau mengurangi laju pengkaratan yang ada (retarding catalyst). Secara
umum, jenis jenis inhibotor adalah :
1. Passivating inhibitor
Passivating inhibitor adalah jenis inhibitor yang paling efektif dari seluruh jenis
inhibitor lainnya karena dapat melumpuhkan pengkaratan hampir secara menyeluruh , namun
jenis inhibitor ini disebut sebagai inhibitor yang berbahaya, karena dalam kondisi tertentu
justru akan mempercepat pengkaratan.
2.
Inhibitor katodik
Ialah zat-zat yang dapat menghambat terjadinya reaksi di katoda. Pelambatan karat
( inhibition ) dengan mempolarisasi reaksi katodik. Berpengaruh terhadap kedua reaksi
katodik yang biasa. Dalam reaksi pertama: 2H2O + O2 + 4e- 4OH- Inhibitor bereaksi
dengan ion hidroksil untuk mengendapkan senyawa-senyawa tidak dapat larut ke permukaan
katoda, yang karena itu menyelimuti katoda dari elektrolit dan mencegah masuknya oksigen
ke situ.. Dalam reaksi katodik kedua :
2H + + 2e- 2HH2 Inhibitor katodik ada
kecenderungan tidak efisien walaupun tidak berbahaya pada logam , tapi jelas kurang
memperbaiki ketahanan pada korosi.
3.
Inhibitor anodik
Inhibitor ini akan diadsorbsi pada bagian yang anodik dan akan menahan terjadinya
korosi pada yang anodik. Karena korosi terjadinya pada anoda, maka penggunaan inhibitor
anoda ini sangat efisien. Hanya ada bahayanya yaitu bila inhibitor tidak menutupiu seluruh
anoda, akan memperluas daerah katoda. Yang termasuk inhibitor anodik adalah zat-zat yang
membentuk zat tidak laruit seperti NaOH, PO43-, CO32-, karena akan membentuk Fe(OH)3,
FePO4, Fe(CO3)3 yang jadi lapis lindung pada besi.
4.
Inhibitor Adsorpsi
Jenis inhibitor adsorpsi adalah merupakan kelompok yang terbesar. Terutama zat
organik dan koloid-koloid yang dapat membentuk lapisan film pada permukaan logam.
5.
Inhibitor organik
Senyawa organik banyak yang bersifat menghambat proses pengkaratan yang tidak
dapat digolongkan sebagai bersifat katodik atau anodik. Secara umum dapat dikatakan bahwa
zat ini mempengaruhi seluruh permukaan metal yang sedang berkarat apabila diberikan
dalam konsentrasi secukupnya. ( Rachmat Supardi, 1997 )
2.3 Larutan Garam
Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitu campuran yang memiliki
komposisi merata atau serba sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan mengandung
dua komponen atau lebih yang disebut zat terlarut (solut) dan pelarut (solven). Zat terlarut
merupakan komponen yang jumlahnya sedikit, sedangkan pelarut adalah komponen yang
terdapat dalam jumlah banyak. Contoh yang paling umum dalam kehidupan sehari hari
adalah larutan gula, air merupakan pelarut sedangkan gula merupakan zat terlarut.
Asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion hidronium (H3O +)
sedangkan basa melepaskan ion hidroksida (OH -). Garam sendiri adalah hasil reaksi antar
anion-kation dari reaksi asam dan basa tersebut. Konsep yang cukup memuaskan tentang
asam dan basa, serta yang tetap diterima hingga sekarang ini dikemukakan oleh Arrhenius
pada tahun 1884. Jadi secara umum, larutan asam dan Garam adalah zat asam atau garam
yang terlarut dalam suatu pelarut, dalam hal ini air. Air laut juga merupakan larutan garam,
dengan garam garam klorida seperti NaCl, MgCl2, KCl yang terlarut dalam air.
2.4 Kandungan Pada Teh Rosella Dan Tembakau
Tembakau
adalah
produk
pertanian
semusim
yang
bukan
termasuk
komoditas pangan, melainkan komoditas perkebunan. Produk ini dikonsumsi bukan untuk
makanan tetapi sebagai bahan baku rokok dan cerutu. Tembakau juga dapat dikunyah.
Kandungan metabolit sekunder yang kaya juga membuatnya bermanfaat pula sebagai
pestisida Nikotin merupakan alkaloid yang ditemukan dalam keluarga nightshade Plants
(''Solanaceae'') yang merupakan sekitar 0,6-3,0% dari berat kering tembakau
Gambar 1. Struktur senyawa nikotin
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. Dalam tanaman rosella banyak terkandung antioksidan serta vitamin c.
Vitamin C dikenal juga dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat.
Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan ia adalah antioksidan paling
dikenal yang efektif pula menangkal radikal bebas. Dalam pengertian kimia, senyawa
antioksidan adalah senyawa pendonor elektron (electron donor). Antioksidan bekerja dengan
cara memberikan elektronnya kepada senyawa oksidan sehingga aktifitas senyawa itu
menjadi terhambat.
Gambar 2. Struktur Senyawa Asam Askorbat
2.3 Mekanisme Inhibisi Ekstrak Tembakau dan Teh Rosella Pada Larutan Garam
Reaksi yang terjadi antara logam Fe2+ dengan medium korosif air laut yang
mengandung ion-ion klorida yang terurai dari NaCl, MgCl2, KCl akan bereaksi dengan Fe
dan diperkirakan menghasilkan FeCl2. Jika ion klorida yang bereaksi semakin besar, maka
FeCl2 yang terbentuk juga akan semakin besar, reaksi nya dapat kita lihat seperti berikut:
NaCl Na+ + ClMgCl2 Mg2+ + 2ClKCl
K+ + Cl-
Ion klorida pada reaksi diatas akan menyerang logam besi (Fe) sehingga besi akan terkorosi
menjadi : 2Cl- + Fe3+ FeCl3. Untuk mengurangi dampak tersebut, maka ditambahkanlah
inhibitor. Umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa senyawa organik dan anorganik
yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrit,
kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan senyawa-senyawa amina. Dalam inhibitor
organik umumnya megandung atom N, O, P, S, atom-atom yang memiliki pasangan elektron
bebas. Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi
sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. Contohnya pada
Nikotin di tembakau yang bereaksi dengan ion besi menjadi ion heksaamin besi (II). Pada
reaksi tersebut ion Fe2+ diikat oleh aton N dengan ikatan rangkap. Senyawa kompleks ini
bersifat stabil, tidak mudah dioksidasi dan akan menyelubungi permukaan logam besi.
Dengan demikian korosi bisa dihambat.
Gambar 3. Pasangan elektron bebas pendonor elektron pada nikotin
Pada Teh Rosella, Kandungan yang ada adalah asam askorbat (C6H8O6), atau lebih
dikenal dengan nama Vitamin C. Asam ini sangat stabil pada larutan yang asam namun sangat
mudah teroksidasi terutama pada larutan alkali. Oksidasi dipercepat dengan adanya panas,
cahaya, oksidator dan logam berat. Vitamin C inkompatibel dengan garam besi, agen
pengoksidasi dan garam dari logam berat. Asam ini mudah teroksidasi menjadi Dehydro-
ascorbic acid (DAA). Bentuk inilah yang nantinya membentuk lapisan tipis untuk proteksi
pasif pada logam. Asam dehidroaskorbat ini membentuk diketogulionic (C6H8O7) pada air
Gambar 4. Asam Askorbat dan Asam Dehidroaskorbat
2.4 Pengaruh Inhibitor Terhadap Laju Korosi
Menurut ASTM G31-72, Perhitungan Laju korosi dapat dilakukan
dengan menggunakan persamaan :
R=
KW
DAT
Dimana,
K = Konstanta (mpy=3,45 x 106)
R = Laju korosi (cm/tahun)
W
D
A
T
=
=
=
=
Kehilangan berat (gram)
Densitas logam (g/cm3)
Luas spesimen logam (cm2)
Waktu kontak (tahun)
Sementara, Efisiensi atau penurunan dari laju korosi nya dihitung dengan
Efisiensi=
Dimana,
R o−R
x 100
Ro
Ro = Laju korosi Awal
R
= Laju korosi setelah penambahan inhibitor
Dari hasil studi literatur yang dilakukan. Spesimen logam yang dilapisi tembakau
dan bahan alam lain yang direndan pada air Laut dengan Densitas air laut = 1,030495
gram/cm3 dan suhu berkisar 29oC-37oC menunjukkan penurunan laju korosi yang dapat kita
lihat dalam tabel dibawah ini.
Tabel 2. Penurunan laju korosi pada Bahan alam
jenis inhibitor
penurunan laju korosi (%)
Getah pinus
87,22
Gambir
Ekstrak tembakau
Ekstrak kopi
11,34
63,75
57,84
Sedangkan pada baja yang dilapisi dengan Teh Rosella pada medium korosi 3,5% NaCl dan
suhu 40oC menunjukkan efisiensi inhibitor sebesar 13,2% untuk inhibitor 2 ml 7,83% untuk
inhibitor yang ditambahkan sebesar 4 ml, dan 5,21% untuk 6 ml.
Tabel 2. Efisiensi Inhibitor Asam Askorbat
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap baja dengan penambahan ekstrak tembakau
dan teh rosella sebagai inhibitor, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Korosi merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan mutu dari suatu bahan
logam yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara logam dan lingkungan
2. Penambahan inhibitor alam seperti tembakau dan teh rosella dapat mengurangi laju
korosi pada besi dalam larutan air laut
3. Penambahan inhibitor teh rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju korosi pada
baja sampai pada tiik optimum konsentrasi yaitu pada penambahan 2ml inhibitor
4. Penambahan tembakau dan inhibitor alam lain dapat mengurangi laju korosi besi
dalam larutan air laut pada rentang suhu 29-37oC.
DAFTAR PUSTAKA
Azizah, Utiya. 2004. larutan asam basa. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan
Nasional. Jakarta.
Haryono, Gogot.
Sugiarto, Bambang., Dkk. 2010. Ekstrak bahan alam sebagai
imhibitor korosi, Yogyakarta.
Harris, Robin J. 1996. Ascorbic Acid: Biochemistry and Biochemical Cell Biology
Volume 25 dari Subcellular biochemistry
Saputra, Roni. 2011. Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus
Sabdariffa) Sebagai Green Corrosion Inhibitor Untuk Material Baja Karbon
Rendah di Lingkungan NaCl 3.5% Pada Temperatur 40 Derajat Celcius.Depok.
Supardi, Rachmat. 1997. Korosi.Tarsito. Bandung.
http://www.corrosion-doctors.org
http://www.fao.org
PENGARUH EKSTRAK TEKMBAKAU DAN TEH ROSELLA TERHADAP
KOROSI BAJA PADA LARUTAN GARAM
Alfisahr Ferdian
Ilham Rahman Arifin
M. Irfan Aprianda
1206262992
1206263010
1206224464
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses korosi pada logam merupakan salah satu masalah utama yang dialami oleh
kelompok – kelompok industry maju. Diperkirakan bahwa di negara Amerika Serikat saja
biaya tahunan untuk korosi mencapai sepuluh milyar dollar. Korosi atau bisa disebut juga
dengan pengkaratan merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan mutu dari
suatu bahan logam yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara logam dan
lingkungan. Proses korosi logam berlangsung secara elektrokimia yang pada prosesnya
terjadi secara simultan di anoda dan katoda yang membentuk rangkaian arus listrik
tertutup.
Dengan seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, ditemukanlah cara – cara yang
dapat digunakan untuk mencegah korosi. Contohnya adalah dengan pelapisan permukaan
logam, perlindungan katodik, penambahan inhibitor korosi, dan lain – lain. Pada makalah
kali ini yang akan dibahas lebih lanjut adalah metode penambahan inhibitor korosi.
Pengertian dari inhibitor korosi adalah suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah
sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap
logam. Pada umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa – senyawa organic dan
anorganik yang mengandung gugus – gugus yang memiliki pasangan electron bebas,
seperti nitrit, kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin dan senyawa – senyawa amina.
Tapi pada kenyataannya bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya
dan tidak ramah lingkungan. Maka dari itu pemakaian inhibtor yang berbahan organik
dan bio-degradable bisa menjadi solusi atas permasalahan tersebut untuk melindungi
besi/baja dari serangan korosi. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah
didapatkan, biaya murah dan ramah lingkungan sekarang ini sangatlah diperlukan. Pada
makalah ini akan dibandingkan efektifitas inhibitor organic dari teh rosella dan tembakau
serta tingkat penuruan laju korosinya.
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah yang dimaksud dengan korosi?
2. Reaksi kimia apakah yang terjadi pada baja saat korosi?
3. Bagaimana tembakau dan teh rosella dapat melindungi baja dari korosi?
4. Seberapa besar pengaruh tembakau dan teh rosella terhadap korosi?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui pengertian dan proses kimia dari korosi
2. Mengetahui bagaimana cara tembakau dan teh rosella dapat melindungi baja dari
korosi
3. Mengetahui seberapa besar pengaruh tembakau dan teh rosella terhadap laju korosi
baja
1.4 Batasan masalah
1. Pengertian korosi, penyebabnya, dan reaksi kimia yang terjadi
2. Reaksi kimia pada korosi
3. Penggunaan tembakau dan teh rosella pada besi
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Korosi
Korosi adalah degradasi atau penurunan mutu material, biasanya logam, yang sering
kita kenal sebagai karat. Fenomena ini disebabkan baik oleh proses elektrokimia yang terjadi
secara spontan dari logam yang berinteraksi dengan lingkungannya maupun oleh sifat
materialnya sendiri. Secara umum, korosi memecah atom unsur dari logam menjadi ion ion
akibat bereaksi dengan zat lain, sehingga dapat menghilangkan massa. Pada besi, proses
korosi yang terjadi pada udara normal dapat kita modelkan sebagai berikut
Fe (s) + H2O (l) + ½ O2(g) Fe(OH)2 (s) ..…(1)
Fero hidroksida [Fe(OH)2] yang terbentuk pada reaksi ini kemudian akan bereaksi kembali
menjadi ferri hidroksida [Fe(OH)3] karena terpapar dengan air dan udara di lingkungan.
Reaksi tersebut dapat kita tulis menjadi:
4 Fe(OH)2(s) + O2 (g) + 2H2O(l) 4Fe(OH)3 (s) ........(2)
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O .......(3)
Ferri hidroksida yang terbentuk dapat pula berubah menjadi Fe2O3 yang berwarna merah
kecoklatan yang biasa disebut karat (Vogel, 1979). Secara umum, produk produk yang
dihasilkan pada korosi besi pada udara dan air dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.1 Produk korosi pada baja
Senyawa
Fe2O3H2O
Fe(OH)3
Fe3O4
Fe(OH)2
Warna
Merah kecoklatan
Oksida
Fe3+
Keterangan
Hematite
Hitam
Biru/Hijau
Fe2+/Fe3+
Fe2+
Magnetite/Iodestone
Dapat larut dan warna
dapat berubah sesuai
FeO
Hitam
Fe2+
pH
Pyrophoric
Korosi merupakan reaksi antara logam dengan lingkungannya, sehingga perubahan
lingkungan menjadi kurang agresif akan memperlambat laju korosi. Substansi yang apabila
ditambahkan dalam jumlah kecil kedalam lingkungan yang korosif dapat menurunkan laju
korosi dari material disebut inhibitor.
2.2 Inhibitor
Korosi dapat dikurangi dengan bebagai macam cara, diantaranya ada proses proteksi
katodik, coating, ataupun dengan inhibitor. Namun cara yang paling mudah dan paling murah
untuk dilakukan adalah dengan menambahkan inhibitor ke dalam media. Inhibitor adalah
suatu zat kimia yang apabila ditambahkan / dimasukkan dalam jumlah sedikit kedalam suatu
zat
karoden ( lingkungan yang korosif), dapat secara efektif menjadi katalisator
memperlambat atau mengurangi laju pengkaratan yang ada (retarding catalyst). Secara
umum, jenis jenis inhibotor adalah :
1. Passivating inhibitor
Passivating inhibitor adalah jenis inhibitor yang paling efektif dari seluruh jenis
inhibitor lainnya karena dapat melumpuhkan pengkaratan hampir secara menyeluruh , namun
jenis inhibitor ini disebut sebagai inhibitor yang berbahaya, karena dalam kondisi tertentu
justru akan mempercepat pengkaratan.
2.
Inhibitor katodik
Ialah zat-zat yang dapat menghambat terjadinya reaksi di katoda. Pelambatan karat
( inhibition ) dengan mempolarisasi reaksi katodik. Berpengaruh terhadap kedua reaksi
katodik yang biasa. Dalam reaksi pertama: 2H2O + O2 + 4e- 4OH- Inhibitor bereaksi
dengan ion hidroksil untuk mengendapkan senyawa-senyawa tidak dapat larut ke permukaan
katoda, yang karena itu menyelimuti katoda dari elektrolit dan mencegah masuknya oksigen
ke situ.. Dalam reaksi katodik kedua :
2H + + 2e- 2HH2 Inhibitor katodik ada
kecenderungan tidak efisien walaupun tidak berbahaya pada logam , tapi jelas kurang
memperbaiki ketahanan pada korosi.
3.
Inhibitor anodik
Inhibitor ini akan diadsorbsi pada bagian yang anodik dan akan menahan terjadinya
korosi pada yang anodik. Karena korosi terjadinya pada anoda, maka penggunaan inhibitor
anoda ini sangat efisien. Hanya ada bahayanya yaitu bila inhibitor tidak menutupiu seluruh
anoda, akan memperluas daerah katoda. Yang termasuk inhibitor anodik adalah zat-zat yang
membentuk zat tidak laruit seperti NaOH, PO43-, CO32-, karena akan membentuk Fe(OH)3,
FePO4, Fe(CO3)3 yang jadi lapis lindung pada besi.
4.
Inhibitor Adsorpsi
Jenis inhibitor adsorpsi adalah merupakan kelompok yang terbesar. Terutama zat
organik dan koloid-koloid yang dapat membentuk lapisan film pada permukaan logam.
5.
Inhibitor organik
Senyawa organik banyak yang bersifat menghambat proses pengkaratan yang tidak
dapat digolongkan sebagai bersifat katodik atau anodik. Secara umum dapat dikatakan bahwa
zat ini mempengaruhi seluruh permukaan metal yang sedang berkarat apabila diberikan
dalam konsentrasi secukupnya. ( Rachmat Supardi, 1997 )
2.3 Larutan Garam
Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitu campuran yang memiliki
komposisi merata atau serba sama di seluruh bagian volumenya. Suatu larutan mengandung
dua komponen atau lebih yang disebut zat terlarut (solut) dan pelarut (solven). Zat terlarut
merupakan komponen yang jumlahnya sedikit, sedangkan pelarut adalah komponen yang
terdapat dalam jumlah banyak. Contoh yang paling umum dalam kehidupan sehari hari
adalah larutan gula, air merupakan pelarut sedangkan gula merupakan zat terlarut.
Asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion hidronium (H3O +)
sedangkan basa melepaskan ion hidroksida (OH -). Garam sendiri adalah hasil reaksi antar
anion-kation dari reaksi asam dan basa tersebut. Konsep yang cukup memuaskan tentang
asam dan basa, serta yang tetap diterima hingga sekarang ini dikemukakan oleh Arrhenius
pada tahun 1884. Jadi secara umum, larutan asam dan Garam adalah zat asam atau garam
yang terlarut dalam suatu pelarut, dalam hal ini air. Air laut juga merupakan larutan garam,
dengan garam garam klorida seperti NaCl, MgCl2, KCl yang terlarut dalam air.
2.4 Kandungan Pada Teh Rosella Dan Tembakau
Tembakau
adalah
produk
pertanian
semusim
yang
bukan
termasuk
komoditas pangan, melainkan komoditas perkebunan. Produk ini dikonsumsi bukan untuk
makanan tetapi sebagai bahan baku rokok dan cerutu. Tembakau juga dapat dikunyah.
Kandungan metabolit sekunder yang kaya juga membuatnya bermanfaat pula sebagai
pestisida Nikotin merupakan alkaloid yang ditemukan dalam keluarga nightshade Plants
(''Solanaceae'') yang merupakan sekitar 0,6-3,0% dari berat kering tembakau
Gambar 1. Struktur senyawa nikotin
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. Dalam tanaman rosella banyak terkandung antioksidan serta vitamin c.
Vitamin C dikenal juga dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat.
Vitamin C adalah nutrien dan vitamin yang larut dalam air dan ia adalah antioksidan paling
dikenal yang efektif pula menangkal radikal bebas. Dalam pengertian kimia, senyawa
antioksidan adalah senyawa pendonor elektron (electron donor). Antioksidan bekerja dengan
cara memberikan elektronnya kepada senyawa oksidan sehingga aktifitas senyawa itu
menjadi terhambat.
Gambar 2. Struktur Senyawa Asam Askorbat
2.3 Mekanisme Inhibisi Ekstrak Tembakau dan Teh Rosella Pada Larutan Garam
Reaksi yang terjadi antara logam Fe2+ dengan medium korosif air laut yang
mengandung ion-ion klorida yang terurai dari NaCl, MgCl2, KCl akan bereaksi dengan Fe
dan diperkirakan menghasilkan FeCl2. Jika ion klorida yang bereaksi semakin besar, maka
FeCl2 yang terbentuk juga akan semakin besar, reaksi nya dapat kita lihat seperti berikut:
NaCl Na+ + ClMgCl2 Mg2+ + 2ClKCl
K+ + Cl-
Ion klorida pada reaksi diatas akan menyerang logam besi (Fe) sehingga besi akan terkorosi
menjadi : 2Cl- + Fe3+ FeCl3. Untuk mengurangi dampak tersebut, maka ditambahkanlah
inhibitor. Umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa senyawa organik dan anorganik
yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrit,
kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan senyawa-senyawa amina. Dalam inhibitor
organik umumnya megandung atom N, O, P, S, atom-atom yang memiliki pasangan elektron
bebas. Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi
sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. Contohnya pada
Nikotin di tembakau yang bereaksi dengan ion besi menjadi ion heksaamin besi (II). Pada
reaksi tersebut ion Fe2+ diikat oleh aton N dengan ikatan rangkap. Senyawa kompleks ini
bersifat stabil, tidak mudah dioksidasi dan akan menyelubungi permukaan logam besi.
Dengan demikian korosi bisa dihambat.
Gambar 3. Pasangan elektron bebas pendonor elektron pada nikotin
Pada Teh Rosella, Kandungan yang ada adalah asam askorbat (C6H8O6), atau lebih
dikenal dengan nama Vitamin C. Asam ini sangat stabil pada larutan yang asam namun sangat
mudah teroksidasi terutama pada larutan alkali. Oksidasi dipercepat dengan adanya panas,
cahaya, oksidator dan logam berat. Vitamin C inkompatibel dengan garam besi, agen
pengoksidasi dan garam dari logam berat. Asam ini mudah teroksidasi menjadi Dehydro-
ascorbic acid (DAA). Bentuk inilah yang nantinya membentuk lapisan tipis untuk proteksi
pasif pada logam. Asam dehidroaskorbat ini membentuk diketogulionic (C6H8O7) pada air
Gambar 4. Asam Askorbat dan Asam Dehidroaskorbat
2.4 Pengaruh Inhibitor Terhadap Laju Korosi
Menurut ASTM G31-72, Perhitungan Laju korosi dapat dilakukan
dengan menggunakan persamaan :
R=
KW
DAT
Dimana,
K = Konstanta (mpy=3,45 x 106)
R = Laju korosi (cm/tahun)
W
D
A
T
=
=
=
=
Kehilangan berat (gram)
Densitas logam (g/cm3)
Luas spesimen logam (cm2)
Waktu kontak (tahun)
Sementara, Efisiensi atau penurunan dari laju korosi nya dihitung dengan
Efisiensi=
Dimana,
R o−R
x 100
Ro
Ro = Laju korosi Awal
R
= Laju korosi setelah penambahan inhibitor
Dari hasil studi literatur yang dilakukan. Spesimen logam yang dilapisi tembakau
dan bahan alam lain yang direndan pada air Laut dengan Densitas air laut = 1,030495
gram/cm3 dan suhu berkisar 29oC-37oC menunjukkan penurunan laju korosi yang dapat kita
lihat dalam tabel dibawah ini.
Tabel 2. Penurunan laju korosi pada Bahan alam
jenis inhibitor
penurunan laju korosi (%)
Getah pinus
87,22
Gambir
Ekstrak tembakau
Ekstrak kopi
11,34
63,75
57,84
Sedangkan pada baja yang dilapisi dengan Teh Rosella pada medium korosi 3,5% NaCl dan
suhu 40oC menunjukkan efisiensi inhibitor sebesar 13,2% untuk inhibitor 2 ml 7,83% untuk
inhibitor yang ditambahkan sebesar 4 ml, dan 5,21% untuk 6 ml.
Tabel 2. Efisiensi Inhibitor Asam Askorbat
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap baja dengan penambahan ekstrak tembakau
dan teh rosella sebagai inhibitor, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Korosi merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan mutu dari suatu bahan
logam yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara logam dan lingkungan
2. Penambahan inhibitor alam seperti tembakau dan teh rosella dapat mengurangi laju
korosi pada besi dalam larutan air laut
3. Penambahan inhibitor teh rosella menyebabkan terjadinya penurunan laju korosi pada
baja sampai pada tiik optimum konsentrasi yaitu pada penambahan 2ml inhibitor
4. Penambahan tembakau dan inhibitor alam lain dapat mengurangi laju korosi besi
dalam larutan air laut pada rentang suhu 29-37oC.
DAFTAR PUSTAKA
Azizah, Utiya. 2004. larutan asam basa. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan
Nasional. Jakarta.
Haryono, Gogot.
Sugiarto, Bambang., Dkk. 2010. Ekstrak bahan alam sebagai
imhibitor korosi, Yogyakarta.
Harris, Robin J. 1996. Ascorbic Acid: Biochemistry and Biochemical Cell Biology
Volume 25 dari Subcellular biochemistry
Saputra, Roni. 2011. Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus
Sabdariffa) Sebagai Green Corrosion Inhibitor Untuk Material Baja Karbon
Rendah di Lingkungan NaCl 3.5% Pada Temperatur 40 Derajat Celcius.Depok.
Supardi, Rachmat. 1997. Korosi.Tarsito. Bandung.
http://www.corrosion-doctors.org
http://www.fao.org