BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang - Sintesis Basa Schiff Dari Hasil Kondensasi Etilendiamin Dan Anilina Dengan Senyawa Aldehida Hasil Ozonolisis Metil Oleat Serta Pemanfaatannya Sebagai inhibitor Korosi Pada Logam Seng
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Korosi adalah penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungan (Trethewey dan Chamberlain, 1991). Korosi merupakan masalah besar bagi peralatan yang menggunakan material dasar logam seperti mobil, jembatan, mesin kapal dan lain sebagainya (Riegher, 1992). Bahan logam ini mudah mengalami kerusakan dan kehilangan fungsi karena terjadi korosi, dimana terjadinya korosi pada peralatan ini tidak dapat dicegah tetapi lajunya dapat dikurangi (Callister, 1991).
Pada kondisi alam, korosi logam kebanyakan disebabkan oleh uap air, lingkungan yang bersifat asam, garam dan suhu lingkungan yang sangat tinggi. Lingkungan dengan kadar garam tinggi seperti air laut akan menyebabkan korosi lebih cepat, karena air yang mengandung garam mempunyai sifat elektrolit, yang akan memberikan suasana yang mendukung terjadinya reaksi oksidasi-reduksi (Sulaiman, 1978).
Pencegahan korosi telah banyak dilakukan, antara lain dengan pelapisan (coating), proteksi katiodik mapun anodik, dan dapat juga dicegah dengan cara penambahan inhibitor korosi (Widharto, 2004). Sejauh ini penggunaan inhibitor merupakan cara yang paling efektif untuk mencegah korosi, hal ini dikarenakan biayanya yang relatif murah dan proses yang lebih sederhana (Hermawan, 2007).
Umumnya inhibitor korosi yang digunakan berasal dari senyawa organik dan anorganik yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas seperti nitril, kromat, fosfat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan senyawa- senyawa amina (Umoren et al, 2011).
Basa Schiff merupakan senyawa organik produk kondensasi dari amina primer dengan senyawa karbonil. Basa Schiff dilaporkan pertama kali oleh seorang bernama Hugo Schiff pada tahun 1986. Basa Schiff tersebut memperlihatkan karakteristik berupa gugus imin (-HC=N-) dalam strukturnya (Cimerman et al, 1997).
Beberapa hasil penelitian sebelumnya telah mengkaji bahwa Basa Schiff yakni senyawa yang mengandung gugus RCH=NR’ sebagai inhibitor korosi diantaranya Basa Schiff hasil kondensasi sinamaldehid dengan 2-aminofenol dan mengujikan Basa Schiff terhadap logam besi dalam media HCl 0,5N dan diperoleh nilai efisiensi inhibitor sebesar 92% (Qasim, 2011) .Singh and Quraishi (2012) menguji efisiensi inhibitor korosi Basa Schiff etilendiamin bis-isatin terhadap logam lunak dalam HCl 1N dan diperoleh nilai efisiensi inhibitor sebesar 93%.
Menurut (Munir,1985) , terdapat perbedaan hasil pada pengggunaan amina primer alifatis dan amina primer aromatis dalam pembuatan Basa Schiff. Basa Schiff yang memiliki cincin aromatis dalam strukturnya memiliki sistem konjugasi yang lebih efektif karena bersifat lebih stabil dibandingkan menggunakan senyawa rantai alifatis.
Basa Schiff turunan minyak kedelai sebagai sumber aldehida telah digunakan sebagai inhibitor korosi pada baja lunak dalam media asam HCl 2N dimana minyak kedelai mengandung asam lemak tak jenuh yang kemudian diozonolisis untuk menghasilkan senyawa aldehida turunan minyak kedelai diikuti dengan reaksi kondensasi dengan benzilamina sebagai penyumbang gugus amina primer. Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa korosi pada logam dapat dihambat sehingga mencegah pengeroposan logam (Gravier et al ,2012).
Peneliti lainnya juga telah memanfaatkan asam lemak tidak jenuh dari minyak nabati sebagai sumber aldehida melalui reaksi ozonolisis yang selanjutnya dikondensasikan dengan amina primer, diantaranya Basa Schiff hasil kondensasi antara aldehida turunan minyak kelapa sawit dengan kitosan sebagai sumber amina primer dimana pengujiannya digunakan sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dalam media HCl 0,5N memberikan nilai efisiensi inhibisi korosi sebesar 76% pada konsentrasi 20.000 ppm (Parry, 2013). Demikian juga Basa Schiff hasil kondensasi anilina dengan aldehida turunan minyak kemiri dimana pengujian digunakan sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dalam media H
2 SO 4 0,1N memberikan nilai efisiensi inhibisi korosi sebesar 69,57%
pada konsentrasi 5.000 ppm (Ginting, 2013). Penelitian lainnya yaitu Basa Schiff hasil kondensasi aldehida turunan minyak jarak dengan etilendiamin sebagai sumber amina primer dimana pengujian digunakan sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dalam media HCl 0,1N memberikan nilai efisiensi inhibisi korosi sebesar 77,37% pada konsentrasi 7.000 ppm (Sinulingga, 2013).
Pengujian Basa Schiff biasanya dilakukan pada logam seng. Lempeng seng digunakan karena logam seng adalah suatu logam aktif dengan banyak aplikasi industri dan sebagian besar digunakan untuk perlindungan korosi terhadap baja (Shah et al, 2011). Komponen logam yang terdapat pada seng yaitu terdiri dari 45% Zn dan 55% logam Al. Lempeng seng bersifat melapisi material baja untuk memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, namun ketika berada pada udara yang lembab, seng cepat berkarat dengan membentuk suatu produk korosi yang dikenal sebagai karat putih. Hal serupa juga terjadi pada pembersihan seng dengan menggunakan larutan asam menyebabkan seng lebih mudah berkarat. Oleh karena itu proteksi terhadap logam seng bersifat sangat penting (Eddy et al, 2010).
Dari uraian yang dikemukaan diatas peneliti tertarik untuk mensintesis Basa Schiff dengan memanfaatkan asam lemak tak jenuh yaitu asam oleat campuran dimana asam oleat campuran diesterkan terlebih dahulu membentuk metil oleat campuran. Metil oleat campuran kemudian diozonolisis dan diikuti reaksi kondensasi dengan membandingkan dua jenis senyawa sumber amina yaitu etilendiamin dan anilina diikuti uji efisiensi Basa Schiff yang diperoleh sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dalam media HCl 0,1N.
1.2.Permasalahan
1. Apakah Basa Schiff dapat disintesis melalui kondensasi anilina dan etilendiamin dengan senyawa aldehida yang diperoleh dari hasil ozonolisis metil oleat campuran.
2. Bagaimanakah nilai efisiensi inhibitor korosi kedua jenis Basa Schiff yang dihasilkan sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dibandingkan dengan bahan baku sintesa yaitu: a. asam oleat campuran b. metil oleat campuran c. campuran aldehida turunan metil oleat d. etilendiamin dan e. anilina. dan pemilihan Basa Schiff yang paling efisien digunakan sebagai inhibitor pada logam seng.
1.3. Pembatasan Masalah 1.
Sampel yang digunakan adalah asam oleat campuran.
2. Sumber amina primer yang digunakan adalah etilendiamin dan anilina.
3. Material yang digunakan adalah plat seng yang dibeli dipasaran dan dibentuk dengan ukuran 5 x 1,5 cm.
4. Inhibitor korosi yang digunakan diaplikasikan pada larutan HCl 0,1 N.
5. Metode penentuan effisiensi inhibitor yang digunakan adalah metode kehilangan berat.
6. Konsentrasi inhibisi korosi yang digunakan dengan beda penambahan masing-masing yaitu 0 ppm, 1000 ppm, 3000 ppm, 5000 ppm, 7000 ppm.
7. Waktu perendaman yang digunakan adalah 24 jam, 48 jam, 72 jam, 96 jam, 120 jam pada temperatur ruangan.
1.4. Tujuan Penelitian 1.
Untuk mensintesis Basa Schiff campuran yang diperoleh melalui ozonolisis metil oleat campuran yang diikuti kondensasi dengan etilendiamin dan anilina.
2. Untuk mengetahui Basa Schiff campuran yang dihasilkan berpotensi sebagai efisiensi inhibitor korosi terhadap logam seng dibandingkan dengan asam oleat campuran, metil oleat campuran, campuran aldehida turunan metil oleat, etilendiamin dan anilina dan pemilihan Basa Schiff yang paling efisien digunakan sebagai inhibitor pada logam seng.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai cara mensintesis Basa Schiff melalui ozonolisis metil oleat campuran yang diikuti kondensasi dengan anilina dan etilendiamin serta memberikan informasi tentang potensi Basa Schiff sebagai efisiensi inhibitor korosi terhadap logam seng.
1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian untuk pembuatan metil oleat campuran, ozonolisis metil oleat campuran, pembuatan Basa Schiff dan penimbangan berat spesimen seng dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan, analisis Kromatografi Gas dan uji bilangan iodin dilakukan di salah satu Laboratorium perusahaan swasta di Medan, analisa Spektroskopi FT-IR dilakukan di laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM Yogyakarta.
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian yang dilakukan bersifat eksperimen laboratorium. Asam oleat campuran diesterifikasi dengan metanol absolut membentuk metil oleat campuran. Metil oleat campuran kemudian diozonolisis dengan menggunakan ozonisator selama 20 jam dimana hasil reaksi direduksi dengan serbuk Zn dan asam asetat encer dan diaduk hingga merata. Campuran disaring untuk memisahkan endapan Zn(CH
3 COO) 2 , selanjutnya dicuci dengan aquadest dan
didestilasi vakum untuk memisahkan sisa asam asetat dan air. Aldehida dari metil oleat campuran kemudian dipisahkan menjadi dua bagian. Bagian pertama direaksikan dengan etilendiamin dengan cara direfluks selama 4 jam pada suhu 115-120
⁰C dalam pelarut toluena. Hasilnya kemudian didestilasi vakum untuk menguapkan sisa etilendiamin dan pelarut toluena sehingga diperoleh Basa Schiff I. Bagian kedua direaksikan dengan anilina dengan cara direfluks selama 4 jam pada suhu 115-120
⁰C dalam pelarut toluena. Hasilnya kemudian didestilasi vakum untuk menguapkan sisa anilina dan pelarut toluena sehingga diperoleh Basa Schiff II. Kedua Basa Schiff tersebut kemudian diuji efisiensi inhibitor korosinya terhadap logam seng dalam media HCl 0,1 N. Adapun variabel-variabel untuk penentuan effisiensi inhibitor korosi dalam penelitian ini adalah
1. Variabel terikat a.
Kehilangan berat seng akibat korosi.
2. Variabel tetap a.
Volume campuran (50 mL) b. Temperatur (temperatur ruangan) c. Berat seng tanpa inhibitor (HCl 0,1 N) 3. Variabel bebas a.
Konsentrasi inhibitor (1000 ppm, 3000 ppm, 5000 ppm, 7000 ppm) b. Waktu perendaman (24,48,72,96,120 jam).