Pengaruh Waktu Terhadap Laju Korosi Logam Fe dan Cr Pada Baja SS 316 Dalam Medium HCl 3M Dengan Inhibitor Ekstrak Metanol Daun Kopi

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Korosi dapat didefinisikan sebagai penurunan mutu suatu logam akibat

reaksi elektrokimia dengan lingkungannya, yang melibatkan pergerakan ion logam
ke dalam larutan pada anoda dan pertukaran elektron dari logam ke katoda (Evans,
1976). Korosi juga sering disebut sebagai proses perkaratan suatu logam, yang
mengakibatkan berat logam berkurang, yang lama-kelamaan logam tersebut terurai
dari paduannya. Perlu diketahui secara bertahap karakteristik dari korosi dari bahan
– bahan yang digunakan dalam industri untuk menentukan kemungkinan terbesar
dari kontrol korosi dan strategi pencegahannya (Oluwole,et al, 2013).

Korosi merupakan bahaya nasional yang nyata yang tingkat kerugiannya
lebih besar dari segala bencana alam yang pernah dialami (Widharto,2004).
Penyebab korosi secara umum ada 2 macam yaitu korosi kimia dan korosi
elektrolit. Berkaratnya besi dan baja disebabkan kedua hal di atas yaitu terjadinya

proses reaksi antara besi atau baja dengan oksigen yang terdapat dalam atmosfer
membentuk lapisan oksida pada permukaan logam (Amanto, 2006).

Stainless Steelyang digunakan di berbagai bidang adalah untuk pertahanan
korosi yang paling kuat. Uap air yang ada pada atmosfer mungkin berkondensasi dan
dari tetesan atau penipisan lapisan elektrolit yang mengandung ion-ion klorida ketika
temperatur menurun dan relative humidity(RH) / kelembaban rata-rata meningkat. Jadi,
faktor lingkungan seperti temperatur, relative humidity(RH) / kelembaban rata-rata, air
hujan dan penguapan garam laut merupakan faktor yang sangat penting untuk kejadian
dari korosi sumuran (pitting corrosion) pada Stainless Steel(SS). Baja stainless steel
dengan type 316 merupakan bagian dari baja tahan karat atau yang disebut sebagai baja
tahan karat austenitik yang memiliki komposisi logam Cr 12%, logam Ni 8% , logam
Fe 61%. Logam Mn 2%, Carbon 0.08%, Posfor 0,03%, Sulfur 0,03%, Nitrogen 0,1%
dan slikon 0,045% (Nurfiyanda,2011).

Universitas Sumatera Utara

2

Inhibitor korosi adalah suatu bahan kimia yang apabila ditambahkan dalam

konsentrasi yang kecil/sedikit ke suatu lingkungan korosif akan sangat efektif
menurunkan laju korosi (Ilim, 2008). Inhibitor korosi umumnya berasal dari
senyawa-senyawa organik dan anorganik. Senyawa anorganik yang digunakan
seperti nitrit, kromat, fosfat, dan urea. Senyawa tersebut merupakan bahan kimia
yang berbahaya, mahal, tidak ramah lingkungan, karena sifat racunnya dapat
menyebabkan kerusakan sementara atau permanen pada sistem organ tubuh
makhluk hidup seperti gangguan pada ginjal, hati dan juga sistem enzim.
Sedangkan senyawa organik yang digunakan adalah senyawa yang mengandung
atom N, O, P, S dan atom – atom lain yang memiliki pasangan atom bebas sehingga
mampu membentuk senyawa kompleks dengan logam. Syarat-syarat inhibitor
korosi yang baik harus murah, tidak beracun, aman bagi lingkungan dan tersedia di
alam (Hamzah, 2006).

Salah satu penggunaan inhibitor yang digunakan untuk mengatasi masalah
korosi yang terjadi pada logam adalah mengekstrak daun kopi sebagai salah satu
bahan organik yang berpotensi sebagai inhibitor korosi. Daun kopi ini memiliki
kandungan Kafeinberkisar antara 0,29-0,5 %, Fenolik yaitu 10,0120 % dan 11,5305
%, flavonoid, lignan dan tanin yang baik sehingga memiliki rasa yang agak pahit
dan tidak jauh berbeda dengan teh yang berasal dari daun teh. Pemanfaatan daun
kopi sebagai teh seduhan yang menghasilkan uji organoleptik terbaik dengan

interaksi lama fermentasi 90 menit dan suhu pengeringan 95°C(Siringo-ringo,
2012).

Ludiana (2012) telah melakukan penelitian tentang Pengaruh Konsentrasi
Inhibitor Ekstrak Daun Teh (Camelia Sinensis) Terhadap Laju Korosi Baja Karbon
Schedule 40 Grade B ERW. Hasilnya menunjukkan bahwa ekstrak daun teh dapat
digunakan sebagai inhibitor korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B ERW dengan
nilai efisiensi inhibisi korosi terhadap laju korosi baja yang paling besar terjadi
pada konsentrasi inhibitor 4 % baik untuk perendaman 3 hari maupun 6 hari sebesar
74,32 % dan 73,41 %.

Universitas Sumatera Utara

3

Karlina (2015) telah melakukan penelitian tentang pengaruh konsentrasi
inhibitor ekstrak metanol daun lamtoro (Leucaena Leucocephala L) terhadap laju
korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B serta jumlah Fe dan C yang terkorosi
dalam natrium klorida (NaCl) 3 % telah dilakukan. Hasilnya memperlihatkan
bahwa laju korosi terendah diperoleh pada perendaman baja didalam inhibitor

dengan konsentrasi 600 ppm selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari yaitu
sebesar 149,4648 mpy. Jumlah Fe terendah diperoleh sebesar 135 ppm pada
perendaman baja dalam campuran NaCl 3 % dan inhibitor dengan konsentrasi 800
ppm yang diuji dengan alat Spektrofotometer Serapan Atom, sedangkan jumlah C
terendah diperoleh sebesar 0,1%.

Soltani (2012) telah melakukan penelitian tentang Ekstrak daun Salvia
officinalis (S. officinalis) telah dievaluasi sebagai inhibitor korosi untukstainless
steel 304pada 1M HCl dengan cara pengukuran kehilangan berat, polarisasi
potensiodinamik,elektrokimia impedansi spektroskopi (EIS).

Pillai (1982) telah melakukan penelitian tentang Korosi mild steel pada
konsentrasi HC1 3M, 1M dan 0,01 M.Urutan reaksi anodik terhadap OH- ion
adalah 0,5 ± 0,2. Mekanisme reaksi dengan perantara mengikuti adsorpsi isoterm
Temkin untuk menjelaskan parameter kinetik, melalui konsentrasi HCl tersebut
sangat baik menjadi media korosi.

Firmansyah (2011) telah melakukan penelitian tentang Studi Inhibisi Korosi
Baja Karbon dalam larutan asam HCl 1M oleh ekstrak daun sirsak (Annona
Mucirata) yang memiliki efisiensi inhibitor paling efektif mencapai 93,68 %

dengan konsentrasi 6000 ppm selama 120 jam pada temperatur kamar.

Untuk menambah bidang aplikatif dari daun kopi,berdasarkan kandungan
senyawa-senyawa seperti tannin, alkaloid, protein dan flavonoid yang terkandung
di dalamdaun kopi dan dapat dimanfaatkan sebagai alternatif inhibitor korosi,
terutama dalam pemanfaatannya HCl 3M. Dari hasil penelitian ini dapat diketahui
bagaimana pengaruh penambahan inhibitor terhadap laju korosi yang terjadi pada
Baja Stainless steel 316, efektifitas daun kopi sebagai inhibitor korosi Baja
Stainless steel 316 serta pengaruh inhibitor daun kopi terhadap jumlah Fe, Ni danCr
Universitas Sumatera Utara

4

yang terlarut dalam larutan bekas perendaman Baja SS 316. Melalui penelitian ini
diharapkan bahwa masyarakat lebih memahami pemanfaatan daun kopi secara luas
dan sangat penting bagi berbagai bidang. Secara umum tanaman kopi sangat
banyak kegunaannya melalui zat antioksidan dan zat antibakteri yang telah diteliti
dalam akar,batang, daun dan biji. Namun pemakaian daun kopi sebagai sumber
senyawa kimia yang dapat menghambat laju korosi belum banyak dilakukan.
Padahal senyawa tannin dan kandungan nitrogen bebas yang tinggi dalam daun

kopi sangat efektif untuk menghambat laju korosi pada bahan – bahan yang mudah
teroksidasi dan mengalami korosi (perkaratan). Sehingga diharapkan melalui
penelitian ini, pemanfaatan daun kopi lebih dikembangkan dan dimaksimalkan
untuk perkembangan ilmu pengetahuan kedepannya.

1.2

Perumusan Masalah
1.

Logam apakah paling cepat terkorosi dalam media HCl 3M antara Fe dan
Cr yang diamati dalam larutan bekas perendaman baja SS 316.

2.

Bagaimana pengaruh waktu terhadap kecepatan korosi logam pada larutan
baja tersebut

3.


Bagaimana efektifitas inhibitor ekstrak metanol daun kopi terhadap laju
korosi baja SS 316.

1.3

Pembatasan Masalah
1.

Logam yang dijadikan sampel dalam penelitian ini adalah Baja SS 316
yang diperoleh dari toko bangunan yang berada di Jl.Mahkamah, SM.Raja,
Medan.

2.

Yang akan diamati pada sampel baja SS 316 yaitu logam Fe dan Cr.

3.

Media yang dijadikan lingkungan uji adalah larutan HCl 3M.


4.

Waktu perendaman selama 10, 20 dan 30 hari.

5.

Inhibitor yang digunakan adalah ekstrak metanol dari daun kopi yang
diambil di Desa Sipituhuta, Dolok Sanggul.

Universitas Sumatera Utara

5

6.

Alat yang digunakan adalah Spektrofotometri Serapan Atom untuk
mengetahui jumlah Fe dan Cr.

7.


Alat yang digunakan untuk melihat morfologi permukaan baja SS 316
adalah Mikroskop Stereo .

1.4

Tujuan Penelitian
1.

Untuk mengetahui logam yang paling cepat terkorosi dalam media
HCl 3 M antara Fe dan Cr dalam larutan bekas perendaman baja SS 316.

2.

Untuk mengetahui pengaruh waktu terhadap kecepatan korosi logam pada
baja dalam HCl 3M dan perendaman inhibitor 24 jam lalu HCl 3M

3.

Untuk mengetahui efektifitas inhibitor ekstrak metanol daun kopi terhadap
laju korosi baja SS 316.


1.5

Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah memperoleh informasi
mengenai kecepatan korosi logam yang terkandung pada Baja SS 316 dalam media
HCl 3M kepada publik serta alternatif inhibitor korosi daun kopi sehingga
penggunaan baja tersebut dapat lebih maksimal dan bertahan lama kualitasnya.

1.6

Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar LIDA Universitas Sumatera
Utara, Uji Kandungan Nitrogen dengan Metode Kjeldahl dilakukan di
Laboratorium Kimia Bahan Makanan FMIPA USU, Uji Flavonoid secara Kualitatif
dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Bahan Alam FMIPA USU, Analisis
Morfologi permukaan dengan Mikroskop Stereo di Laboratorium Biologi Dasar
FMIPA USU dan Analisis Spektrofotometer Serapan Atom dilakukan di Balai

Riset dan Standarisasi Industri Kementrian Perindustrian Medan.

Universitas Sumatera Utara

6

1.7

Metodologi Penelitian

Penelitian ini merupakan suatu eksperimen laboratorium. Metode yang digunakan
untuk penetuan laju korosi tersebut adalah metode uji kehilangan berat (weight loss
test). Baja tipe SS 316 yang diperoleh dari pasaran dipotong berbentuk lempengan
direndam dalam media HCl 3M untuk pengurangan berat logam (proses korosi).
Baja terlebih dahulu digosok dengan kertas pasir kemudian dicuci dengan aseton
dan dibilas dengan aquabides, selanjutnya dilakukan perendaman dalam HCl 3M
dengan variasi waktu 10, 20 dan 30 hari. Selanjutnya daun kopi yang sudah
dikeringanginkan, dihaluskan dan diayak dengan ayakan berukuran 100 mesh
hingga diperoleh serbuk daun kopi. Serbuk daun kopi ditimbang sebanyak 250
gram. Kemudian direndam dengan menggunakan pelarut metanol sebanyak 1 liter
selama 24 jam pada suhu kamar. Hasil ekstraksi kemudian disaring. Residu yang
berupa ampas kembali direndam dengan pelarut metanol yang baru selama 24 jam
pada suhu kamar dan dilakukan hal yang sama hingga lima kali perendaman. Filtrat
yang masih larut kemudian dipisahkan dengan cara evaporasi dan dilanjutkan
dengan penguapan sehingga didapat senyawa hasil ekstraksi berupa pasta. Pasta
hasil ekstraksi kemudian ditimbang. Dilakukan Uji Kjeldahl dan Uji FeCl35 % pada
pasta.Dilakukan perendaman pada Baja SS 316 dengan inhibitor lalu perendaman
dengan HCl 3M

selama 10, 20 dan 30 hari dilakukan analisis dengan SSA

(Spektrofotometri Serapan Atom) untuk mengetahui jumlah logam yang terkorosi
sebelum penambahan inhibitor dan jumlah logam sesudah penambahan inhibitor
dan pengukuran kehilangan berat (weight loss). Dilakukan analisis morfologi
permukaan pada Baja SS 316 dengan Mikroskop Stereo.
Adapun variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Variabel bebas : waktu perendaman Logam yaitu 10, 20 dan 30 hari didalam
media korosi.
2. Variabel terikat : Pengukuran Weight Loss, Analisis SSA dan mikroskop stereo
3. Variabel tetap : Suhu,HCl 3 M dan konsentrasi ekstrak metanol daun kopi

Universitas Sumatera Utara