PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR.

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG

PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains di Bidang Kimia

Fitri Puspitasari

0905675

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2013

PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG

PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR

Oleh Fitri Puspitasari

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam

© Fitri Puspitasari

Universitas Pendidikan Indonesia Agustus 2013

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, Dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

FITRI PUSPITASARI

PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG

PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH :

Pembimbing I

Dr. Yayan Sunarya, M,Si. NIP. 196102081990031004

Pembimbing II

Dr.Iqbal Musthapa, M.Si NIP. 197512232001121001

Mengetahui,

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dr.rer.nat. Ahmad Mudzakir, M.Si NIP. 1966112211991031002

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI

ALTERNATIF INHIBITOR” ini sepenuhnya karya saya sendiri. Tidak ada bagian di dalamnya yang merupakan plagiat dari karya orang lain. Atas pernyataan ini saya siap menanggung risiko atau sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini.

Bandung, Agustus 2013

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

i Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRAK

Pada pertambangan minyak bumi, minyak mentah yang dihasilkan masih bercampur dengan garam-garam anorganik dan gas yang bersifat asam. Campuran material tersebut jika bercampur dengan air akan menjadi media yang sangat korosif terhadap pipa baja karbon. Oleh karena itu dibutuhkan penanggulangan untuk meminimalisir terjadinya korosi, yaitu dengan menggunakan inhibitor organik yang tersedia di alam yang lebih ramah lingkungan. Dalam penelitian ini digunakan ekstrak bawang putih (Allium sativum L.) sebagai alternatif inhibitor terhadap korosi baja karbon API-5L dalam media NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2. Metode yang digunakan untuk menguji aktifitas inhibisi ekstrak bawang putih adalah EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) dan polarisasi Tafel. Berdasarkan hasil skrining fitokimia, bawang putih mengandung sejumlah senyawa organik seperti alkaloid dan flavonoid serta senyawa aromatik lain yang mengandung molekul nitrogen, oksigen, asam amino, sulfur, atau ikatan rangkap yang memungkinkan menjadikan bawang putih sebagai alternatif inhibitor. Dari hasil pengukuran diketahui bahwa efisiensi inhibisi maksimum terjadi pada konsentrasi inhibitor maksimum, 250 ppm, dengan %EI mencapai 91,87% pada suhu kamar. Pada suhu lebih tinggi 55 oC, efisiensi inhibisi juga meningkat hingga 97,81%, pada konsentrasi ektrak bawang putih yang sama yakni 250 ppm. Laju korosi tanpa inhibitor berkisar pada rentang 1,447-9,105 mm/y, sedangkan laju korosi dengan adanya inhibitor berkisar pada rentang 0,433-0,489 mm/y. Interaksi antara permukaan logam dengan molekul inhibitor adalah fisiosorpsi dengan nilai ΔGads sebesar -18,818 kJ/mol mengikuti isotherm Freundlich. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa ekstrak bawang putih dapat digunakan sebagai alternatif inhibitor korosi.

ii Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRACT

In the petroleum, crude oil is still mixed with anorganic mineral salt and acidic gas. The mixture materials will be very corrosive to the carbon steel pipe when it mixed with water. Therefore, a way to minimalize carbon steel pipe corrosion is needed, that is using organic corrosion inhibitor or green inhibitor which are readily available. This present work is using garlic (Allium sativa L.) as inhibitor of carbon steel API-5L corrosion in the medium of Sodium Chloride 1% mixed with acetic buffer pH 4 and saturated CO2. Methode of EIS (Electrochemical Impedance

Spectroscopy) and Tafel polarization are used to test the inhibition activity of (Allium sativa L.). Allium sativa L. is containing a number of organic compounds such as alkaloids, flavonoids, and

othe aromatic compounds which are containing molecule of nitrogene, oksygen, amino acid, sulfur, or double bond molecule that can be used as inhibitor. The results shown that maximum efficiency of inhibition occurs at the maximum concentration of inhibitor, 250 ppm, which is reach attain 91,8% at room temperature. The corrosion rate of carbon steel at 25-55ºC with addition of inhibitor garlic (Allium sativa L.) extract decrease significantly. The corrosion rate without addition of inhibitor is approximately 1,477 – 9,105 mm/y, meanwhile with addition of inhibitor is approximately 0,433 – 0, 489 mm/y. Interaction between metal surface and molecule

of inhibitor is identified as physics adsorption with value of ∆Gads is -18,818 kJ/mol and follows Freundlich adsorption isotherm. Thus can be conclude that Allium sativa L.extract can be used as alternative corrosion inhibitor.

iii Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, dengan kasih sayang dan pertolongan-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “PERLINDUNGAN KOROSI BAJA KARBON DALAM LINGKUNGAN SESUAI KONDISI PIPA PENGEBORAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BAWANG PUTIH (Allium sativum L.) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR” ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah limpahkan kepada suri tauladan sepanjang zaman, Nabi Muhammad SAW.

Skripsi ini juga diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia. Skripsi ini disusun dalam lima bab sebagai laporan hasil penelitian yang telah dilakukan. Bab 1 membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, dan manfaat penelitian yang dilakukan. Adapun bab 2 menekankan pada tinjauan pustaka. Bab 3 membahas mengenai desain penelitian, alat dan bahan, serta cara kerja penelitian yang dilakukan. Sebagai hasil penelitian dan kesimpulan, dibahas pada bab 4 dan bab 5 disertai dengan lampiran yang menyertakan data-data yang tidak ditampilkan dalam bab 4.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca. Penulis juga berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

iv Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari doa, bantuan baik moral maupun materil, dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang tak ternilai dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :

1. Dr.Yayan Sunarya, M.Si., selaku dosen pembimbing I dan Dr.Iqbal Musthapa, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang senantiasa sabar dalam memberikan bimbingan, dorongan, nasihat, ilmu – ilmu yang bermanfaat serta motivasi kepada penulis.

2. Dr.Ahmad Mudzakir, M.Si., selaku ketua jurusan Pendidikan Kimia dan Dr.Ratnaningsih Eko S, M.Si., selaku ketua program studi Kimia FPMIPA UPI.

3. Dr.H.Hayat Sholihin, M.Si., selaku pembimbing akademik yang telah memberikan banyak masukan dan motivasi selama masa perkuliahan.

4. Dr.H.Bunbun Bundjali dan seluruh Laboran Kimia ITB atas bantuan dan kerjasamanya selama melakukan penelitian di Laboratorium Kimia ITB.

5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Pendidikan Kimia serta seluruh staf Laboran Jurusan Pendidikan Kimia yang telah memberikan bekal ilmu yang sangat bermanfaat bagi penulis. 6. Orang tua tercinta Khairul Anwar, B.Sc. dan Sasmiyetti, S.Pd. yang tak kenal lelah berjuang

dan memberikan doa hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

7. Rekan satu tim, Tiurma Sagita Siahaan dan rekan angkatan 2009 yang selalu memberikan saran dan motivasi selama masa perkuliahan serta kerjasamanya selama penelitian.

Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini.

v Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Bandung, Agustus 2013 Penulis

v Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Korosi ... 5

2.1.1 Jenis Korosi ... 5

2.1.2 Proses Korosi dalam Larutan Jenuh CO2 ... 6

2.1.3 Korosi Pada Pertambangan Minyak Bumi ... 8

2.2 Pencegahan Korosi ... 9

2.2.1 Inhibitor Korosi ... 10

2.2.2 Jenis Inhibitor ... 11

2.2.3 Mekanisme Kerja Inhibitor ... 11

2.3 Bahan Alam Sebagai Alternatif Inhibitor Korosi ... 12

2.4 Bawang Putih (Allium sativum L.) ... 13

2.5 Metode Pengukuran Korosi ... 15

2.5.1 Metode Spektroskopi Impedansi Elektrokimia ... 15

2.5.2 Metode Polarisasi Potensiodinamik ... 17

2.6 Efisiensi Inhibisi ... 18

2.7 Isoterm Adsorpsi ... 19

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Desain Penelitian ... 22

vi Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.2.1 Alat ... 23

3.2.2 Bahan ... 24

3.3 Ekstraksi Senyawa yang Terkandung dalam Bawang Putih ... 24

3.3.1 Ekstraksi Cara Dingin (Maserasi) ... 24

3.3.2 Ekstraksi Cara Panas (Refluks) ... 25

3.4 Karakterisasi Hasil Ekstraksi ... 25

3.4.1 Uji KLT … ... 25

3.4.2 Uji Skrining Fitokimia ... 25

3.4.3 Karakterisasi Gugus Fungsi dengan FTIR ... 26

3.5 Persiapan Sampel Uji Korosi ... 27

3.5.1 Persiapan Material ... 27

3.5.2 Pembuatan Larutan Uji dan Larutan Induk Inhibitor ... 27

3.6 Pengukuran Laju Korosi ... 27

3.6.1 Open Circuit Potential (OCP) ... 27

3.6.2 Uji Impedansi dengan Metoda EIS ... 27

3.6.3 Uji Polarisasi dengan Metode Tafel ... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Ekstraksi Senyawa dari Bawang Putih ... 29

4.1.1 Preparasi Sampel Bawang Putih ... 29

4.1.2 Ekstraksi Senyawa ... 29

4.1.2.1 Ekstraksi Cara Dingin (Maserasi) ... 30

4.1.2.2 Ekstraksi Cara Panas (Refluks) ... 31

4.2 Karakterisasi Senyawa Hasil Ekstraksi ... 32

4.2.1 Uji KLT ... 32

4.2.2 Uji Skrining Fitokimia ... 33

4.2.3 Identifikasi Gugus Fungsi dengan FTIR ... 33

4.3 Proses Korosi Baja Karbon dalam Medium NaCl 1% pH 4 Jenuh CO2 ... 36

4.4 Potensi Ekstrak Bawang Putih sebagai Inhibitor Korosi ... 36

4.4.1 Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Bawang Putih terhadap Proses Korosi ... 37

4.4.2 Pengaruh Temperatur terhadap Korosi Baja Karbon ... 41

4.4.3 Peran Ekstrak Bawang Putih sebagai Inhibitor Korosi ... 43

4.5 Mekanisme dan Efisiensi Inhibisi ... 44

4.5.1 Tinjauan Termodinamika ... 45

4.5.2 Tinjauan Kinetika ... 47

4.5.3 Efisiensi Inhibisi ... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 51

5.2 Saran ... 51

vii Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

LAMPIRAN ... 55

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... 77

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mekanisme Korosi Akibat Gas CO2 ... 7

2.2 Mekanisme Pembentukan FeCO3 ... 8

2.3 Bawang Putih (Allium sativum L.) ... 13

2.4 Struktur Allisin ... 14

2.5 Struktur Alliin ... 14

2.6 Struktur Dialil Disulfida ... 14

2.7 Struktur Ajoene ... 15

2.8 Aluran Nyquist ... 16

2.9 Skema Sirkuit Elektrokimia EIS ... 16

2.10 Kurva Polarisasi Anodik dan Katodik yang Diekstrapolasi dengan Persamaan Tafel ... 18

3.1 Diagram Alir Penelitian ... 23

4.1 Bawang Putih yang Sudah Dihaluskan ... 29

4.2 Hasil Ekstraksi dengan Cara Maserasi ... 30

4.3 Hasil Ekstraksi dengan Cara Refluks ... 31

4.4 Hasil Pemisahan Ekstrak Etanol Bawang Putih Produk Maserasi (M) dan Produk Refluks (R) ... 32

4.5 Spektra FTIR untuk Ekstrak Etanol Bawang Putih Hasil Maserasi ... 34

4.6 Spektra FTIR untuk Ekstrak Etanol Bawang Putih Hasil Refluks ... 34 4.7 Laju Korosi Baja Karbon API-5L dalam Medium NaCl

viii Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1% pH 4 Jenuh CO2 pada Berbagai Suhu ... 36 4.8 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Ektrak Bawang Putih terhadap

Spektra Impedansi Baja Karbon pada Suhu 55oC ... 38

4.9 Ekstrapolasi Tafel dalam Variasi Konsentrasi pada Suhu 55°C ... 40 4.10 Ekstrapolasi Tafel Tanpa Inhibitor dalam Variasi Suhu ... 41 4.11 Ekstrapolasi Tafel dengan Inhibitor 250 ppm dalam Variasi Suhu ... 42 4.12 Laju Korosi Baja Karbon Sebelum dan Setelah Penambahan

Inhibitor ... 43 4.13 Isoterm Adsorpsi Freundlich Ekstrak Bawang Putih pada

Permukaan Baja Karbon dalam Medium Larutan NaCl 1%

pH 4 Jenuh CO2 ... 46 4.14 Aluran dari Persamaan Arrhenius ... 47 4.15 Pengaruh Ekstrak Bawang Putih terhadap Efisiensi Inhibisi

pada Suhu 25oC ... 49 4.16 Pengaruh Ekstrak Bawang Putih terhadap Efisiensi Inhibisi

ix Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR TABEL Tabel

4.1 Hasil Uji Skrining Fitokimia Ekstrak Etanol Bawang Putih ... 33

4.2 Perbandingan Pita Serapan pada Spektra FTIR Produk Ekstraksi

Etanol Bawang Putih dengan Cara Refluks dan Maserasi ... 35 4.3 Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Tahanan Larutan (Rs),

Tahanan Transfer Muatan (Rct) dan Kapasitansi Lapis Rangkap (Cdl) pada Suhu 55oC ... 38

4.4 Perbandingan Pergeseran Potensial Korosi dalam Media Tanpa

Inhibitor dan dengan Pembahan Inhibitor 250 ppm ... 42

4.5 Konsentrasi Inhibitor dan Fraksi Permukaan Baja Karbon

x Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I : DATA DAN PERHITUNGAN ... 55

LAMPIRAN II : DATA HASIL PENGUKURAN LAJU KOROSI ... 56

LAMPIRAN III : SPEKTRA EIS DAN TAFEL ... 59

1 Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Korosi adalah proses degradasi material khususnya logam akibat reaksi dengan lingkungan yang bersifat korosif. Pada sumur produksi minyak bumi, sistem perpipaan transportasi dan sumur produksi minyak mentah (crude oil) sangat rentan terhadap korosi akibat keberadaan garam-garam anorganik (garam klorida, sulfat, dan karbonat); asam-asam organik dengan berat molekul rendah (asam format, asetat, dan propanoat); serta adanya gas CO2 dan H2S. Berdasarkan data lapangan, kondisi dalam sumur produksi minyak bumi yaitu: temperatur berkisar antara 330K – 380K; pH media: 3,5–5,5; tekanan CO2/H2S antara 0,04 atm – 0,10 atm; dan konsentrasi ion-ion Cl-: 10000 ppm – 25000 ppm (P.I. Nice, dalam Yayan Sunarya, 2008). Pada kondisi demikian, korosi pada pipa sumur produksi minyak bumi akan sangat mungkin terjadi dan menjadi masalah yang serius baik dari segi ekonomi maupun lingkungan industri minyak bumi.

Berdasarkan data NACE (National Association Of Corrotion Engineers), biaya yang dikeluarkan oleh USA untuk penanggulangan korosi pada eksplorasi dan pemurnian minyak dan gas sebesar $1,4 milyar (Haslim, A.B.J., 2012). Maka dari itu perlu dilakukan proses pengendalian korosi yang lebih efektif untuk meminimalisir biaya penanggulangan korosi. Korosi dapat dikendalikan dengan berbagai cara antara lain dengan pelapisan (coating), proteksi katodik, dan dengan penambahan suatu inhibitor korosi. Korosi pada permukaan bagian luar pipa dapat diatasi dengan pelapisan (coating) dan proteksi katodik, sedangkan pada permukaan bagian dalam pipa hanya dapat dikendalikan dengan cara menambahkan inhibitor korosi. Inhibitor korosi didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam (Hermawan, B., 2007).

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. Namun bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya, harga

2

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

relatif mahal, dan tidak ramah lingkungan. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah didapatkan, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan sangatlah diperlukan.

Bahan kimia yang berpotensi sebagai inhibitor korosi logam yang aman, mudah didapatkan, dan murah adalah yang berasal dari bahan alam yang dapat disebut sebagai inhibitor organik. Umumnya senyawa inhibitor organik yang digunakan adalah senyawa yang mengandung atom nitrogen, posfor, oksigen dan sulfur yang mempunyai pasangan elektron bebas. Pasangan elektron bebas akan berperan sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam dan akan membentuk lapisan protektif yang akan menghambat laju korosi. Beberapa ekstrak tanaman dilaporkan mengandung senyawa organik yang memiliki kemampuan mengurangi laju korosi pada berbagai logam, diantaranya tanaman kentang yang mengandung senyawa aktif inhibitor yaitu solasodin (Bothi, R.P. dan Sethuraman, M.,2009).

Di Indonesia, dengan keberadaan rempah-rempah yang sangat melimpah maka potensi tersebut haruslah dimaksimalkan untuk meningkatkan nilai ekonomisnya. Rempah-rempah mengandung berpuluh-puluh komponen kimia yang belum semua terungkap manfaatnya. Salah satu rempah yang sudah banyak dikenal adalah bawang putih. Bawang putih (Allium sativum L.) mempunyai karakter bau sulfur yang khas yang akan keluar setelah bawang putih dipotong atau dihancurkan. Golongan senyawa pada bawang putih yang diperkirakan berpotensi sebagai inhibitor korosi, seperti allisin, alliin, dialil disulfida, dan ajoene. Dalam bawang putih, keberadaan senyawa-senyawa yang mengandung atom S dan O yang memiliki pasangan elektron bebas diasumsikan akan berperan sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam dan akan membentuk lapisan protektif yang akan menghambat laju korosi. Dengan demikian, diharapkan bawang putih dapat dijadikan sebagai alternatif inhibitor pada proses korosi baja karbon dalam medium yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi.

3

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Metode ekstraksi apakah yang sesuai untuk menghasilkan ekstrak bawang putih yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa pengeboran minyak bumi?

2. Bagaimana efektifitas ektrak bawang putih sebagai inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa pengeboran minyak bumi?

3. Bagaimana pengaruh temperatur terhadap proses korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa pengeboran minyak bumi dengan adanya penambahan inhibitor?

4. Bagaimana potensi ekstrak bawang putih sebagai inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa pengeboran minyak bumi?

5. Bagaimana mekanisme inhibisi senyawa hasil ekstraksi bawang putih pada proses inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa pengeboran minyak bumi?

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian dapat dilakukan dengan lebih terarah dan mencapai sasaran yang diharapkan maka dalam penelitian ini variabel-variabel yang dikaji dibatasi dalam beberapa hal. Adapun batasan – batasan masalahnya sebagai berikut:

1. Logam yang digunakan sebagai sampel dalam penelitian adalah baja karbon API 5L-X65 yang digunakan pada pipa pengeboran minyak bumi.

2. pH yang digunakan dalam medium larutan NaCl 1% adalah pH 4. 3. Kondisi medium larutan NaCl 1% pH 4 pada tekanan atmosfer dan

temperatur tetap dari 25°C, 35°C, 45°C, dan 55°C.

4. Variasi konsentrasi ekstrak yang digunakan adalah 20 ppm sampai 250 ppm dengan rentang 20-50 satuan.

4

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

5. Metode yang digunakan dalam pengujian aktivitas inhibisi korosi yaitu metode EIS dan Tafel.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mempelajari potensi ekstrak bawang putih sebagai alternatif green inhibitor korosi baja karbon dalam lingkungan sesuai kondisi pipa pengeboran minyak bumi. Secara khusus, penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut:

1. Memanfaatkan rempah-rempah yang keberadaan sangat melimpah di Indonesia.

2. Mengatasi permasalahan korosi logam khususnya pada proses pengeboran minyak bumi.

3. Mengetahui mekanisme dan efisiensi dari ekstrak bawang putih dalam menginhibisi korosi baja karbon dalam lingkungan sesuai kondisi pipa pengeboran minyak bumi.

1.5 Manfaat Penelitian

Beberapa luaran yang diharapkan dari hasil penelitian ini, yaitu:

1. Meningkatnya nilai ekonomis dari kekayaan rempah-rempah yang ada di Indonesia terutama bawang putih melalui pemanfaatannya sebagai inhibitor korosi yang ramah lingkungan (green inhibitor).

2. Menghasilkan alternatif green inhibitor korosi yang ramah lingkungan yang efisien.

22 Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui potensi senyawa hasil ekstraksi dari bawang putih sebagai alternatif green inhibitor korosi pada kondisi yang sesuai dengan pipa sumur produksi minyak bumi. Kondisi sumur minyak bumi dibatasi pada larutan larutan NaCl 1% dengan pH 4 yang dikendalikan oleh buffer asetat dan dijenuhkan dengan gas CO2. Tahapan penelitian yang dilakukan adalah memperoleh ekstrak dari bawang putih kemudian dilakukan karakterisasi senyawa hasil ekstraksi dengan melakukan uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT), uji skrining fitokimia dan karakterisasi gugus fungsi dengan FTIR. Tahapan selanjutnya adalah dilakukan pengukuran laju korosi serta efisiensi inhibisi ekstrak bawang putih pada baja karbon dalam media uji menggunakan metode EIS dan Tafel. Prosedur yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Persiapan alat dan bahan.

2. Ekstraksi senyawa yang terkandung dalam bawang putih dilakukan dengan cara dingin (maserasi) dan cara panas (refluks).

3. Karakterisasi senyawa hasil ekstraksi, meliputi: a. Uji KLT

b. Uji skrining fitokimia

c. Karakterisasi gugus fungsi dengan FTIR

4. Pengukuran potensi ekstrak bawang putih sebagai alternatif green inhibitor korosi pada pipa sumur produksi minyak bumi menggunakan metode EIS dan Tafel.

23

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Secara umum tahapan tersebut secara berurutan dapat dilihat pada diagram alir dibawah ini:

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan untuk proses ektraksi bawang putih (Allium

sativum L.) dengan cara dingin (maserasi) dan cara panas (refluks) adalah blender,

kaca arloji, spatula, gelas kimia, gelas ukur, erlenmeyer berpenghisap, corong

Buchner, set alat refluks, hotplate, batu didih, penangas air, neraca analitik, gelas

kimia 1 L, gelas kimia 250 mL, gelas ukur 50 mL, gelas ukur 10 mL, botol vial, kertas saring, dan batang pengaduk. Untuk proses evaporasi pelarut hasil ektraksi menggunakan set alat evaporator (Buchi oilbath B-485) sedangkan untuk pembentukan serbuk dari hasil ektraksi menggunakan alat Freeze Drier yang terdapat di Laboratorium Kimia Organik Bahan Alam Program Studi Kimia FMIPA ITB.

24

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Peralatan yang digunakan untuk karakterisasi senyawa hasil ekstraksi dengan uji KLT adalah chamber, plat KLT berupa lempeng silika dan pipa kapiler sedangkan untuk uji skrining fitokimia menggunakan tabung reaksi dan pipet tetes. Untuk karakterisasi gugus fungsi menggunakan set alat spektrofotometer FTIR (SHIMADZU, FTIR-8400) yang terdapat di Laboratorium Kimia Fisik dan Analitik FPMIPA UPI. Sedangkan untuk pengukuran laju korosi peralatan yang digunakan adalah potensiostat produksi Radiometer® (Tacussel-Radiometer,

Voltalab PGZ 301) yang terdapat di Laboratorium Korosi Program Studi Kimia

FMIPA ITB. 3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah bawang putih (Allium sativum L.), etanol teknis 96% produksi Bratachem, kloroform, aquades, pH indikator universal, CH3COOH teknis produksi Bratachem, Natrium asetat p.a produksi Merck dan NaCl p.a produksi Merck, pereaksi Mayer, CH3COOH glacial, H2SO4 pekat, HCl encer, FeCl3 5%, dan serbuk Mg.

3.3 Ekstraksi Senyawa yang Terkandung dalam Bawang Putih

Ektraksi senyawa organik dari bawang putih dilakukan dengan dua cara, yaitu cara dingin (maserasi) dan cara panas (refluks). Tahap preparasi kedua cara tersebut pada dasarnya sama yaitu dengan melakukan pengeringan bawang putih dengan cara dijemur selama 6-7 hari, kemudian dihaluskan menggunakan blender lalu ditimbang sesuai dengan kebutuhan. Kedua cara ini dilakukan untuk membandingkan hasil ekstraksi yang lebih baik secara kualitatif maupun kuantitatif, serta untuk mengetahui efisensi yang lebih baik dilihat dari proses dan penggunaan biaya.

3.3.1 Ekstraksi Cara Dingin (Maserasi)

Ekstraksi dengan cara dingin atau maserasi didasarkan pada lama waktu perendaman dalam pelarutya. Pada penelitian ini dilakukan selama 24 jam pada suhu kamar. Pelarut yang digunakan adalah etanol. Hasil ekstraksi kemudian disaring menggunakan corong buchner untuk memisahkan ampas (residu) dengan filtrat yang mengandung senyawa yang larut dalam pelarut. Pelarut kemudian dipisahkan dengan cara evaporasi lalu didapat hasil ekstraksi berupa ekstrak pekat. Selanjutnya, dilakukan pemisahan kandungan air untuk mendapatkan hasil

25

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ekstraksi berupa padatan dengan menggunakan Freeze drier. Serbuk hasil Freeze

drier kemudian ditimbang.

3.3.2 Ekstraksi Cara Panas (Refluks)

Ekstraksi cara panas ini dilakukan sebagai pembanding dari cara dingin. Serbuk bawang putih yang telah ditimbang kemudian direfluks pada temperature 70oC dengan pelarut etanol. Proses refluks dilakukan selama 6 jam. Hasil refluks didinginkan sampai suhu kamar, kemudian dilakukan pemisahan pelarut menggunakan corong buchner. Filtrat hasil pemisahan selanjutnya dievaporasi untuk menghilangkan pelarutnya sehingga didapat ekstrak pekat. Selanjutnya ekstrak pekat tersebut dibuat menjadi bentuk padatan menggunakan Freeze drier kemudian ditimbang.

3.4 Karakterisasi Hasil Ekstraksi 3.4.1 Uji KLT

Analisis KLT dilakukan untuk melihat jumlah komponen senyawa campuran yang terekstraksi pada proses maserasi dan proses refluks. Lempeng KLT dipotong dengan ukuran 1,5 cm x 7 cm, dengan batas atas 1,5 cm dan batas bawah 2 cm. Pipa kapiler digunakan untuk meneteskan sampel pada lempeng KLT. Eluen yang digunakan ada empat jenis yaitu etil asetat : n-heksan (3:7), etil asetat 100%, etil asetat : metanol (8:2), dan kloroform : metanol (9:1). Lempeng KLT yang telah ditetesi sampel dimasukan ke chamber yang telah terisi fasa gerak. Setelah noda sampai pada batas atas, lempeng diangkat dan dibandingkan banyaknya noda dan tinggi noda antara lempeng KLT yang ditetesi hasil ekstraksi cara maserasi dengan lempeng KLT yang ditetesi hasil ekstraksi cara refluks dalam sinar UV.

3.4.2 Uji Skrining Fitokimia

Uji skrining fitokimia dilakukan untuk mengetahui golongan senyawa yang terdapat pada ekstrak bawang putih. Uji fitokimia dilakukan terhadap golongan senyawa alkaloid, terpenoid, steroid, saponin, tanin dan flavonoid. Prosedur kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut:

26

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pemeriksaan alkaloid dilakukan dengan mereaksikan ekstrak sebanyak 1 mL ditambahkan dengan 5 tetes kloroform dan beberapa tetes pereaksi Mayer. Adanya alkaloid ditunjukan dengan terbentuknya endapan putih.

Pereaksi Mayer dibuat dari 1 gram KI yang dilarutkan dalam 20 mL aquades sampai semuanya melarut. Lalu ke dalam KI tersebut ditambahkan 0,271 gram HgCl2 sampai larut.

2. Pemeriksaan Terpenoid dan Steroid

Pemeriksaan terpenoid dan steroid dilakukan dengan mereakasikan ekstrak sebanyak 1 mL dengan 1 mL CH3COOH glacial dan 1 mL H2SO4 pekat. Adanya terpenoid ditunjukan dengan timbulnya warna merah sedangkan adanya steroid ditunjukan dengan timbulnya warna biru atau ungu.

3. Pemeriksaan Saponin

Pemeriksaan saponin dilakukan dengan mereaksikan ekstrak sebanyak 2 mL dengan aquades ke dalam tabung reaksi lalu dikocok dengan kuat selama 10 menit. Adanya saponin ditunjukan dengan terbentuknya buih atau busa.

4. Pemeriksaan Tanin

Pemeriksaan tanin dilakukan dengan mereaksikan ekstrak sebanyak 1 mL dengan beberapa tetes FeCl3 1%. Adanya tanin ditunjukan dengan timbulnya warna biru tua.

5. Pemeriksaan Flavonoid

Pemeriksaan flavonoid dilakukan dengan mereaksikan ekstrak sebanyak 1 mL dengan 1 gram Mg dan 190 mL HCl pekat. Adanya flavonoid ditunjukan dengan timbulnya warna kuning.

3.4.3 Karakterisasi Gugus Fungsi dengan FTIR

Tahap ini dilakukan untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat dalam campuran senyawa hasil ekstraksi yang akan dikarakterisasi menggunakan metode spektroskopi Inframerah (FTIR) dengan alat FTIR (SHIMADZU, FTIR-8400) di Laboratorium Instrumen Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.

3.5 Persiapan Sampel Uji Korosi 3.5.1 Persiapan Material

Baja karbon API-5L X65 yang digunakan sebagai elektroda kerja terlebih dahulu dipotong dari pipa induk kemudian dibubut secara silindris dengan dengan

27

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

diameter 1,1304 cm yang kemudian direkatkan dengan resin epoksi. Sebelum digunakan sebagai elektrode kerja, sampel baja karbon diampelas hingga halus menggunakan kertas ampelas silikon karbida (600-1200), kemudian dibilas dengan air bidestilat untuk menghilangkan lemak yang menempel lalu dikeringkan pada suhu kamar.

3.5.2 Persiapan Larutan Uji dan Larutan Induk Inhibitor

Larutan uji yang digunakan untuk pengujian laju korosi adalah larutan buffer asetat pH 4 dengan penambahan NaCl 1% lalu dibubbling dengan CO2 secara terus menerus di dalam sel elektrokimia. Larutan uji dibuat dengan melarutkan 13.6008 gram Natrium asetat dengan 1 L CH3COOH 0,085M dan penambahan 10 gram NaCl dalam 1 L larutan. Sedangkan larutan induk inhibitor dibuat dalam konsentrasi 5.000 ppm dengan cara melarutkan senyawa hasil ekstraksi sebanyak 0,5 gram ke dalam 100 mL etanol.

3.6 Pengukuran laju Korosi 3.6.1 Open Circuit Potential (OCP)

Sebelum dilakukan pengukuran, sel elektrokimia dibiarkan selama 15 menit agar antaraksi antarmuka baja karbon dengan larutan mencapai keadaaan mantap (steady state). Tercapainya keadaan ini ditunjukkan oleh nilai Open

Circuit Potential (OCP) yang menyatakan hubungan potensial sel sebagai fungsi

waktu sudah menunjukan harga konstan : < 0,1 mV/menit. 3.6.2 Uji Impedansi dengan Metoda EIS

Pengukuran laju korosi dengan metode EIS dilakukan pada suhu 25oC,35oC, 45oC, dan 55oC dengan variasi konsentrasi dari 20 ppm sampai 250 ppm dengan rentang 20-50 satuan dan dilakukan secara kontinue. Nilai potensial

DC yang diterapkan ‘free’, nilai frekuensi yang diterapkan mulai dari 10 kHz hingga 100 mHz, waktu OCP 4 menit, elektroda kerja 1,1304 cm dan elektroda pembanding 0,785 cm. Setelah tercapai keadaan mantap (steady state) dilakukan pengukuran korosi baja karbon dengan EIS dan diolah dengan program Voltamaster 4.

Variasi konsentrasi pada metode EIS digunakan untuk mengetahui konsentrasi maksimum inhibitor dalam larutan uji dalam setiap suhu. Pengukuran larutan blanko pada masing-masing suhu dilakukan terlebih dahulu, kemudian

28

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

dilanjutkan penambahan inhibitor secara kontinue mulai dari konsentrasi 20 ppm hingga konsentrasi inhibitor 250 ppm dalam larutan uji sebanyak 100 ml. Data yang diperoleh dari pengukuran secara EIS berupa spektra impedansi yang disajikan dalam aluran Nyquist.

3.6.3 Uji Polarisasi dengan Metode Tafel

Penentuan laju korosi ditentukan dengan pengukuran polarisasi menggunakan metode Tafel dilakukan dengan variasi temperatur. Pada pengukuran ini potensial DC yang diterapkan sebesar -75 mV hingga 75 mV dengan laju sapuan (scanning rate) pemindain kurva polarisasi konstan pada 5 mV.s-1. Variasi temperatur yang digunakan yaitu 25°C, 35°C, 45°C, dan 55oC. Berbeda dengan metode EIS, pengukuran dengan metode Tafel dilakukan secara

discontinue. Sel disetting untuk tiap satu pengukuran. Setelah selesai pengukuran,

sel harus dibersihkan terlebih dahulu kemudian disetting ulang untuk pengujian selanjutnya.

51 Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Ekstrak bawang putih yang digunakan sebagai inhibitor diperoleh dengan cara maserasi. Penggunaan teknik maserasi maupun refluks menghasilkan komponen ekstrak bawang putih yang hampir sama sehingga dalam penelitian ini menggunakan hasil ekstraksi maserasi untuk digunakan dalam uji inhibisi karena memiliki randemen yang lebih besar yaitu 2,87%, sedangkan hasil ekstraksi refluks hanya menghasilkan randemen sebesar 1,30%.

2. Laju korosi baja karbon dalam larutan NaCl 1% pH 4 jenuh CO2 pada rentang suhu 25-55oC dengan adanya inhibitor ekstrak bawang putih mampu menurunkan laju korosi cukup signifikan. Laju korosi tanpa inhibitor berkisar pada rentang 1,447-9,105 mm/y, sedangkan laju korosi dengan adanya inhibitor berkisar pada rentang 0,433-0,489 mm/y.

3. Efisiensi inhibisi ekstrak bawang putih (Allium sativum L.) terhadap korosi baja karbon API 5L pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2) meningkat sesuai dengan kenaikan konsentrasi inhibitor dan kenaikan suhu. Efisiensi inhibisi maksimum terjadi pada konsentrasi maksimum, 250 ppm, dengan persen efisiensi inhibisi mencapai 97,81 % pada suhu 55o C.

4. Inhibitor dari ekstrak bawang putih tergolong dalam jenis inhibitor anodik karena mampu mempolarisasi baja karbon ke arah positif, dengan kata lain melindungi bagian anoda baja karbon dari korosi.

5. Perilaku adsorpsi ekstrak bawang putih sebagai inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2) bersifat fisisorpsi mengikuti isoterm adsorpsi Freundlich, dengan ΔGads sebesar -18,818 kJ/mol.

52

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Sebaiknya dilakukan pemisahan senyawa campuran hasil ekstraksi untuk mengetahui senyawa tunggal yang berperan aktif dalam menginhibisi proses korosi.

2. Untuk memperoleh ekstrak senyawa inhibitor dengan randemen dan komponen senyawa yang lebih banyak, penting diperhatikan pemilihan pelarut yang lebih sesuai dengan sampel.

3. Sebaiknya sebelum dilakukan pengujian korosi, ekstrak senyawa inhibitor dikarakterisasi menggunakan GCMS untuk mengetahu senyawa-senyawa yang dapat aktif dalam menginhibisi proses korosi.

4. Diperlukan penelitian lebih lanjut dan mendalam untuk menentukan kestabilan proses inhibisi sehingga efisiensi inhibisi dapat ditingkatkan lagi pada konsentrasi yang lebih rendah.

52

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

53 Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Bentis, dkk. (2003). Linear Resistance Model of the Inhibition Mechanism of Steel

in HCl by Triazole and Oxadiazole Derivates:Structure-Activity Correlations. Corros.Sci, 45, 371-380.

Block, E. (1992). The Organosulfur Chemistry of The Genus Allium. Implications for The Organic Chemistry of Sulfur. Angew. Chem. Int. Ed. Engl 31:1135-1178

Bothi R.P. and Sethuraman, M.G., (2009). Solanum tuberosum as an inhibitor of

mild steel corrosion in acid media. Iranian Journal of Chemistry and

Chemical Engineering, 28,(1), 77–84

Dalimunthe, I. (2004). Kimia dari Inhibitor Korosi. e-USU Repository. Universitas Sumatera Utara, 1-8.

Fahrurrozie, A. (2009). Efisiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin

sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Fenwick, G. R., dan A.B. Hanley (1985). The Genus Allium. CRC Critical Review in Food Science and Nutrition.

Halimatuddahliana. (2003). Pencegahan korosi dan scale pada proses produksi

minyak bumi. USU digital library.

Haslim, A.B.J. (2012). Studi Inhibisi Korosi Baja API-5L Dalam Air Formasi

(Connate Water) Dengan Ekstrak Kulit Buah Sawo (Manilkara zapota) Menggunakan Metode Polarisasi. Skripsi, Universitas Indonesia.

Hermawan, B. (2007). Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi.

[Online]. Tersedia:http://www.chem-is

try.org/artikel_kimia/berita/ekstrak_bahan_alam_sebagai_alternatif_inhibit

orkorosi/ [12 September 2012]

Ikrima, A. (2011). Uji Aktifitas Produk Modifikasi Sistin dengan PEG 400

sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Media HCl 0,5 M Jenuh CO2. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Ilmi dan Hermawan, B. (2008). Studi Penggunaan Ekstrak Buah Lada (Piper

Nigru Linn), Buah Pinang (Areca Cachecu Linn) dan Daun The (Cammelia Sinensis L kuntze) sebagai Korosi Baja Lunak dalam Medium Air Laut Buatan yang Jenuh CO2: Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-11, UNLA.

54

Fitri Puspitasari, 2013

Perlindungan Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pipa Pengeboran Minyak Bumi Menggunakan Bawang Putih (Allium sativum L) Sebagai Alternatif Inhibitor

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Ketis N.K.,et al. (2010). Efektivitas Asam Glutamat Sebagai Inhibitor Korosi

pada Baja Karbon dalam Larutan NaCl 1%. Jurnal Matematika Dan

Sains,10, (1),1-8

Lestari, Anjar. (2011). Ekstraksi Kulit Kayu Akasia (Acacia mangium) sebagai

Inhibitor Korosi pada Feed-Water Boiler. Skripsi, Universitas Pendidikan

Indonesia.

Nagpurkar, A., J. Peschell, B.J. Holub. (2000). Garlic Constituens and Disease

Prevention. Di dalam: Mazza, G., dan B. D. Oomah (Eds). Herbs,

Botanical and Teas. Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster. Pp.3-5. Purnowati, S., S. Hartinah dan R. Sumekar. (1992). Tinjauan Kepustakaan

Bawang Putih: Kegunaan dan Prospek Pemasaran. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI, Jakarta.

Rahayu, S. (2009). Terbentuknya Anoda dan Katida. [Online]. Tersedia:

http://www.chem-is-try.org. [23 Januari 2013].

Rohayati, A. (2011). Ekstraksi Sistin dari Limbah Bulu Ayam dan Uji Aktivitas

Inhibisi Produk Modifikasi Sistin Oleh Tiourea pada Proses Korosi Kuningan dalam Larutan HCl 0,5 M. Skripsi, Universitas Pendidikan

Indonesia.

Singh A. et al., (2012). Corrosion Inhibition of Carbon Steel in HCl Solution by

Some Plant Extracts. International Journal of Corrosion. 1-20

Sunarya, Y. (2008). Mekanisme dan Efisiensi Inhibisi Sistein pada Korosi Baja

Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Disertasi,

Departemen Kimia ITB.

Supardi, R. H. (1997). Korosi. Bandung : Penerbit Tarsito.

Wahyuningsih, A. et al. (2010). “Metanamina Sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pertambangan Minyak Bumi”.

Jurnal Sains dan Teknologi.1,(1),17-29

28

dilanjutkan penambahan inhibitor secara kontinue mulai dari konsentrasi 20 ppm hingga konsentrasi inhibitor 250 ppm dalam larutan uji sebanyak 100 ml. Data yang diperoleh dari pengukuran secara EIS berupa spektra impedansi yang disajikan dalam aluran Nyquist.

3.6.3 Uji Polarisasi dengan Metode Tafel

Penentuan laju korosi ditentukan dengan pengukuran polarisasi menggunakan metode Tafel dilakukan dengan variasi temperatur. Pada pengukuran ini potensial DC yang diterapkan sebesar -75 mV hingga 75 mV dengan laju sapuan (scanning rate) pemindain kurva polarisasi konstan pada 5 mV.s-1. Variasi temperatur yang digunakan yaitu 25°C, 35°C, 45°C, dan 55oC. Berbeda dengan metode EIS, pengukuran dengan metode Tafel dilakukan secara discontinue. Sel disetting untuk tiap satu pengukuran. Setelah selesai pengukuran, sel harus dibersihkan terlebih dahulu kemudian disetting ulang untuk pengujian selanjutnya.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Ekstrak bawang putih yang digunakan sebagai inhibitor diperoleh dengan cara maserasi. Penggunaan teknik maserasi maupun refluks menghasilkan komponen ekstrak bawang putih yang hampir sama sehingga dalam penelitian ini menggunakan hasil ekstraksi maserasi untuk digunakan dalam uji inhibisi karena memiliki randemen yang lebih besar yaitu 2,87%, sedangkan hasil ekstraksi refluks hanya menghasilkan randemen sebesar 1,30%.

2. Laju korosi baja karbon dalam larutan NaCl 1% pH 4 jenuh CO2 pada rentang suhu 25-55oC dengan adanya inhibitor ekstrak bawang putih mampu menurunkan laju korosi cukup signifikan. Laju korosi tanpa inhibitor berkisar pada rentang 1,447-9,105 mm/y, sedangkan laju korosi dengan adanya inhibitor berkisar pada rentang 0,433-0,489 mm/y.

3. Efisiensi inhibisi ekstrak bawang putih (Allium sativum L.) terhadap korosi baja karbon API 5L pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2) meningkat sesuai dengan kenaikan konsentrasi inhibitor dan kenaikan suhu. Efisiensi inhibisi maksimum terjadi pada konsentrasi maksimum, 250 ppm, dengan persen efisiensi inhibisi mencapai 97,81 % pada suhu 55o C.

4. Inhibitor dari ekstrak bawang putih tergolong dalam jenis inhibitor anodik karena mampu mempolarisasi baja karbon ke arah positif, dengan kata lain melindungi bagian anoda baja karbon dari korosi.

5. Perilaku adsorpsi ekstrak bawang putih sebagai inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2) bersifat fisisorpsi mengikuti isoterm adsorpsi Freundlich, dengan ΔGads sebesar -18,818 kJ/mol. 5.2 Saran

52

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Sebaiknya dilakukan pemisahan senyawa campuran hasil ekstraksi untuk mengetahui senyawa tunggal yang berperan aktif dalam menginhibisi proses korosi.

2. Untuk memperoleh ekstrak senyawa inhibitor dengan randemen dan komponen senyawa yang lebih banyak, penting diperhatikan pemilihan pelarut yang lebih sesuai dengan sampel.

3. Sebaiknya sebelum dilakukan pengujian korosi, ekstrak senyawa inhibitor dikarakterisasi menggunakan GCMS untuk mengetahu senyawa-senyawa yang dapat aktif dalam menginhibisi proses korosi.

4. Diperlukan penelitian lebih lanjut dan mendalam untuk menentukan kestabilan proses inhibisi sehingga efisiensi inhibisi dapat ditingkatkan lagi pada konsentrasi yang lebih rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Bentis, dkk. (2003). Linear Resistance Model of the Inhibition Mechanism of Steel in HCl by Triazole and Oxadiazole Derivates:Structure-Activity Correlations. Corros.Sci, 45, 371-380.

Block, E. (1992). The Organosulfur Chemistry of The Genus Allium. Implications for The Organic Chemistry of Sulfur. Angew. Chem. Int. Ed. Engl 31:1135-1178

Bothi R.P. and Sethuraman, M.G., (2009). Solanum tuberosum as an inhibitor of mild steel corrosion in acid media. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 28,(1), 77–84

Dalimunthe, I. (2004). Kimia dari Inhibitor Korosi. e-USU Repository. Universitas Sumatera Utara, 1-8.

Fahrurrozie, A. (2009). Efisiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Fenwick, G. R., dan A.B. Hanley (1985). The Genus Allium. CRC Critical Review in Food Science and Nutrition.

Halimatuddahliana. (2003). Pencegahan korosi dan scale pada proses produksi minyak bumi. USU digital library.

Haslim, A.B.J. (2012). Studi Inhibisi Korosi Baja API-5L Dalam Air Formasi (Connate Water) Dengan Ekstrak Kulit Buah Sawo (Manilkara zapota) Menggunakan Metode Polarisasi. Skripsi, Universitas Indonesia.

Hermawan, B. (2007). Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi.

[Online]. Tersedia:http://www.chem-is

try.org/artikel_kimia/berita/ekstrak_bahan_alam_sebagai_alternatif_inhibit orkorosi/ [12 September 2012]

Ikrima, A. (2011). Uji Aktifitas Produk Modifikasi Sistin dengan PEG 400 sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Media HCl 0,5 M Jenuh CO2. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Ilmi dan Hermawan, B. (2008). Studi Penggunaan Ekstrak Buah Lada (Piper Nigru Linn), Buah Pinang (Areca Cachecu Linn) dan Daun The (Cammelia Sinensis L kuntze) sebagai Korosi Baja Lunak dalam Medium Air Laut Buatan yang Jenuh CO2: Prosiding Seminar Nasional Sains dan

Teknologi-54

Ketis N.K.,et al. (2010). Efektivitas Asam Glutamat Sebagai Inhibitor Korosi pada Baja Karbon dalam Larutan NaCl 1%. Jurnal Matematika Dan Sains,10, (1),1-8

Lestari, Anjar. (2011). Ekstraksi Kulit Kayu Akasia (Acacia mangium) sebagai Inhibitor Korosi pada Feed-Water Boiler. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Nagpurkar, A., J. Peschell, B.J. Holub. (2000). Garlic Constituens and Disease Prevention. Di dalam: Mazza, G., dan B. D. Oomah (Eds). Herbs, Botanical and Teas. Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster. Pp.3-5. Purnowati, S., S. Hartinah dan R. Sumekar. (1992). Tinjauan Kepustakaan

Bawang Putih: Kegunaan dan Prospek Pemasaran. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI, Jakarta.

Rahayu, S. (2009). Terbentuknya Anoda dan Katida. [Online]. Tersedia: http://www.chem-is-try.org. [23 Januari 2013].

Rohayati, A. (2011). Ekstraksi Sistin dari Limbah Bulu Ayam dan Uji Aktivitas Inhibisi Produk Modifikasi Sistin Oleh Tiourea pada Proses Korosi Kuningan dalam Larutan HCl 0,5 M. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

Singh A. et al., (2012). Corrosion Inhibition of Carbon Steel in HCl Solution by Some Plant Extracts. International Journal of Corrosion. 1-20

Sunarya, Y. (2008). Mekanisme dan Efisiensi Inhibisi Sistein pada Korosi Baja Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Disertasi, Departemen Kimia ITB.

Supardi, R. H. (1997). Korosi. Bandung : Penerbit Tarsito.

Wahyuningsih, A. et al. (2010). “Metanamina Sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon Dalam Lingkungan Sesuai Kondisi Pertambangan Minyak Bumi”. Jurnal Sains dan Teknologi.1,(1),17-29