PENGARUH PENAMBAHAN ION I - TERHADAP INHIBISI KOROSI BAJA SS 304 DALAM LARUTAN HCl 1 M DENGAN SENYAWA PURIN/HASIL KONDENSASI FORMAMIDA

Transkripsi

1 PEGAU PEAMBAA IO I TEADAP IIBISI KOOSI BAJA SS 34 DALAM LAUTA Cl 1 M DEGA SEYAWA PUI/ASIL KODESASI FOMAMIDA Kartika Anoraga M.*, Dra. armami, MS 1, Drs. Agus Wahyudi, MS 2 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh opember Abstrak Pengaruh penambahan ion I terhadap inhibisi korosi baja SS 34 dalam larutan Cl 1 M dengan senyawa purin/hasil kondensasi formamida telah diteliti dengan metode pengurangan berat dan polarisasi potensiodinamik. asil penelitian ini menunjukkan bahwa baja SS 34 yang mengandung 18% Cr masih dapat mengalami korosi pada larutan Cl 1 M dengan laju korosi sebesar 4,41 mmpy. Penambahan inhibitor berupa senyawa purin/hasil kondensasi formamida pada variasi konsentrasi 315 ppm dalam larutan Cl 1 M dapat menurunkan laju korosi baja SS 34 hingga 3,4 mmpy. Sedangkan penambahan ion I (dari larutan KI) sebesar 1,x1 4 M terhadap larutan Cl 1 M dengan adanya inhibitor menyebabkan laju korosi baja SS 34 semakin menurun hingga 2,96 mmpy, sehingga efisiensi inhibisinya meningkat dibandingkan efisiensi inhibisi tanpa adanya penambahan ion I dengan nilai %EI meningkat dari 77,14% menjadi 92,1%. Kata kunci: Inhibisi korosi, baja SS 34, ion I, senyawa purin/hasil kondensasi formamida 1. Pendahuluan Baja merupakan material kontruksi utama yang secara luas digunakan pada berbagai macam industri, seperti industri nuklir, perminyakan, industri makanan, obatobatan dan industri elektrokimia. Baja terdapat dalam berbagai jenis, salah satunya adalah baja stainless steel (SS) tipe 34. Baja SS tipe ini sering digunakan dalam industri karena memiliki sifat mekanik berupa kekuatan dan keuletan yang memadai, harganya relatif murah, dan memiliki resistensi/ketahanan yang baik terhadap korosi (Fouda, 29). Ketahanan ini berdasarkan pada adanya lapisan pasif pada permukaannya. amun, dalam proses industri, baja SS 34 sering mengalami proses pickling atau pencucian dengan asam (biasanya asam sulfat atau asam klorida). Asamasam yang digunakan tersebut bersifat korosif sehingga baja SS 34 yang memiliki kandungan minimal 18% Cr akan larut dan tidak dapat membentuk lapisan pasifnya. al ini akan membuat ketahanannya berkurang dan dapat terjadi korosi. Korosi adalah reaksi kimia/elektrokimia antara logam dan lingkungannya yang dapat menurunkan mutu logam. Secara umum, untuk pengendalian lingkungan yang korosif dapat dilakukan dengan pengontrolan p dan penggunaan inhibitor. Saat ini penggunaan inhibitor merupakan pengendalian korosi yang lebih banyak diteliti, karena mudah dalam penggunaannya dan tidak menyebabkan gangguan * corresponding author phone: kartika.an@gmail.com 1,2 Alamat sekarang: Jurusan Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh opember, Surabaya yang signifikan terhadap proses produksi di industri (Scendo a, 27). Inhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan dalam jumlah kecil secara berkala yang efektif menurunkan laju korosi dengan cara membentuk lapisan pasif (lapisan pelindung) pada permukaan logam. Salah satu inhibitor yang sering digunakan adalah inhibitor organik. Biasanya inhibitor organik adalah senyawasenyawa organik yang memiliki atom elektronegatif seperti S,, O dan selebihnya banyak senyawa heterosiklik yang merupakan inhibitor yang efektif untuk korosi baja pada media asam, seperti asam klorida (Asan, 25). Penggunaan inhibitor organik sintesis terkadang menimbulkan masalah lingkungan, karena pada kenyataannya bahan kimia sintesis adalah bahan kimia yang berbahaya (beracun), harganya lumayan mahal, dan tidak ramah lingkungan. Keamanan dan permasalahan lingkungan akibat inhibitor ini menjadi perhatian khusus selama beberapa puluh tahun terakhir, karena sifat racunnya dapat menyebabkan kerusakan sementara atau permanen pada sistem organ, ginjal, hati, dapat mengganggu proses biokimia dan dapat mengganggu sistem enzim dalam tubuh. Oleh karena itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah didapat, bersifat biodegradable, murah, dan ramah lingkungan (green and friendly inhibitors) sangatlah diperlukan (aja, 27). Purin dan turunannya merupakan salah satu senyawa organik heterosiklik yang aman karena tidak beracun dan bersifat biodegradable, sehingga purin dapat digunakan sebagai inhibitor baru untuk masalah korosi pada baja stainless steel. Prosiding KimiaFMIPA ITS

2 Beberapa penelitian mengenai purin sebagai inhibitor korosi telah banyak dilaporkan. Diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Scendo a (27) yaitu mengenai pengaruh purin pada korosi tembaga dalam larutan acl. Penelitian ini menggunakan variasi konsentrasi inhibitor 1,x1 4,,5x1 4, 1,x1 3,,5x1 3, dan 1,x1 2 M dan metode yang digunakan untuk mengurangi laju korosinya adalah dengan metode pengurangan berat, metode polarisasi, teknik EQCM dan SEM. asil metodemetode tersebut samasama menunjukkan bahwa purin merupakan inhibitor yang baik untuk tembaga dalam larutan acl 1 M dengan p 6,8. Efisiensi inhibisinya meningkat dengan meningkatnya konsentrasi purin. Efisiensi inhibisi terbesar adalah 76% pada konsentrasi purin 1 2 M. Yan, dkk (28) meneliti senyawasenyawa purin sebagai inhibitor korosi baja lunak dalam media Cl 1 M ditinjau dari elektrokimia dan studi kimia kuantum. Senyawasenyawa purin yang digunakan adalah guanin, adenin, 2,6diaminopurin, 6 thioguanin, dan 2,6dithiopurin dengan variasi konsentrasi 1,x1 5, 3,2x1 5, 1,x1 4, 3,2x1 4, dan 1,x1 3 M. Metode yang digunakan untuk mengurangi laju korosinya adalah dengan metode pengurangan berat, uji elektrokimia dan perhitungan secara kimia kuantum. asilnya menunjukkan bahwa efisiensi inhibisi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor dengan urutan sebagai berikut: 2,6dithiopurin > 6thioguanin > 2,6diaminopurin > adenin > guanin. Efisiensi inhibisi terbesar adalah 88% pada 1,x1 3 M 2,6dithiopurin. Perhitungan secara kimia kuantum menunjukkan adsorpsinya adalah adsorpsi fisika yang terjadi karena interaksi ikatan π antara elektron π dari purin dengan permukaan logam. Penelitian lainnya juga dilakukan oleh Li, dkk (29) yang menggunakan senyawa turunan purin yaitu 6benzilaminopurin sebagai inhibitor cold rolled steel (CS) dalam larutan Cl 1 M. Penelitiannya mengenai adsorpsi dan efek inhibisi dari 6 benzilaminopurin pada CS dalam larutan Cl 1 M pada suhu 25 5 C dengan variasi konsentrasi 5, 1, 2, 3, 4, 5, 7 dan 1 mg/l. Metodenya adalah dengan metode pengurangan berat dan metode polarisasi. asilnya menunjukkan bahwa senyawa tersebut merupakan inhibitor yang baik dengan efisiensi inhibisi yang terus meningkat dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor. Efisiensi inhibisi maksimumnya adalah sebesar 95,8% pada konsentrasi inhibitor sebesar 1 mg/l. Adsorpsinya mengikuti adsorpsi isoterm Langmuir. Dari berbagai penelitian tersebut diatas, menunjukkan bahwa purin dan turunannya merupakan senyawa organik yang baik sebagai inhibitor korosi dengan efisiensi inhibisi ratarata diatas 7%. amun, pada penelitian yang dilakukan oleh Amin, dkk (29) mengenai efek sinergisitas ion I pada inhibisi korosi Al dalam larutan 3 PO 4 1 M dengan purin menunjukkan bahwa efek purin sendiri sebagai inhibitor korosi adalah rendah, sehingga perlu ditambahkan ion I (dari larutan KI) untuk meningkatkan efek inhibisi dari purin tersebut. asil penelitian ini menunjukkan bahwa efisiensi inhibisi terbesar dari purin sendiri adalah 55,1% pada konsentrasi purin 1,x1 2 M sedangkan efisiensi inhibisi terbesar dari purin yang ditambahkan ion I adalah 94,7% pada konsentrasi purin 1,x1 2 M dengan konsentrasi I 1,x1 4 M. Berdasarkan hasil tersebut diperoleh kesimpulan bahwa ion I memberikan efek sinergis pada purin untuk inhibitor korosi pada logam Al dalam larutan 3 PO 4 1 M. Berdasarkan penelitian tersebut diatas, menunjukkan bahwa purin dengan adanya ion I efektif sebagai inhibitor korosi pada logam Al. amun demikian, masih harus diuji lagi penggunaan purin tanpa dan dengan penambahan ion I sebagai inhibitor korosi baja SS 34 dalam media Cl. Akan tetapi, karena harga purin relatif mahal di pasaran, maka pada penelitian ini akan diuji penggunaan senyawa purin/hasil kondensasi formamida sebagai inhibitor korosi pada baja SS 34 dalam media Cl 1 M tanpa dan dengan penambahan ion I. 2. Metodologi 2.1 Pembuatan Spesimen Baja SS 34 Baja SS 34 yang berbentuk lembaran dengan ketebalan,1 cm dipersiapkan untuk metode pengurangan berat dan polarisasi. Untuk metode pengurangan berat, baja dipotong persegi dengan ukuran 3x3 cm. Sedangkan untuk metode polarisasi, baja dipotong silinder dengan diameter 1,4 cm. Permukaan baja yang telah dipotong, kemudian digosok dengan kertas ampelas grade 5 dan 1 secara berturutturut, lalu dicuci dengan aquabidest dan aseton, dan terakhir dikeringkan. 2.2 Pembuatan Media Pengkorosi Pembuatan Larutan Cl 1 M Larutan Cl pekat (37%) sebanyak 82,9 ml dimasukkan ke dalam labu ukur 1 L yang telah berisi beberapa ml aquabidest, kemudian diencerkan dengan aquabidest sampai tanda batas sehingga diperoleh konsentrasi Cl 1 M. Larutan Cl 1 M kemudian distandarisasi dengan larutan ao yang telah distandarisasi dengan larutan asam oksalat Pembuatan Media Pengkorosi dengan Inhibitor tanpa dan dengan penambahan I Inhibitor yang digunakan dalam penelitian ini adalah senyawa purin/hasil kondensasi formamida. Inhibitor ditimbang sebanyak 1,5 gram, lalu Prosiding KimiaFMIPA ITS

3 dimasukkan ke dalam labu ukur 1 L dan ditambahkan larutan Cl 1 M hingga tanda batas, sehingga diperoleh media pengkorosi Cl dengan konsentrasi inhibitor 15 ppm. Media pengkorosi Cl dengan variasi konsentrasi inhibitor 3, 6, 9, dan 12 ppm dapat dibuat dari media pengkorosi Cl dengan konsentrasi inhibitor 15 ppm menggunakan prinsip pengenceran. Data komposisi media pengkorosi yang digunakan dapat dilihat dalam tabel 2.1. Tabel 2.1 Komposisi media pengkorosi baja SS 34 Media Cl Inhibitor KI (M) Pengkorosi (M) (ppm) I 1 II 1 3 III 1 6 IV 1 9 V 1 12 VI 1 15 VII 1 3 1,x1 4 VIII 1 6 1,x1 4 IX 1 9 1,x1 4 X ,x1 4 XI ,x Metode Pengurangan Berat Spesimen baja SS 34 yang telah dipersiapkan untuk metode pengurangan berat ini, mulamula ditimbang dan dicatat berat awalnya. Baja kemudian direndam masingmasing pada media pengkorosi seperti pada tabel 2.1, selama 3 jam pada suhu kamar. Setelah proses perendaman, baja dicuci dengan aquabidest dan aseton secara berturutturut lalu dikeringkan dan ditimbang berat akhirnya. Perlakuan ini dilakukan secara truplo. Perhitungan Efisiensi inhibisi dilakukan saat akhir keseluruhan proses metode ini. Efisiensi inhibisi dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1. Prosiding KimiaFMIPA ITS (2.1) dimana w adalah pengurangan berat baja dalam larutan uji tanpa inhibitor, dan w i adalah pengurangan berat baja dalam larutan uji dengan inhibitor tanpa dan dengan penambahan ion I 1,x1 4 M. Pengukuran fraksi dari permukaan baja yang dilapisi oleh molekul adsorben (θ) dapat dihitung dengan persamaan: (2.2) 2.4 Metode Polarisasi Potensiodinamik Metode ini dilakukan untuk mengetahui nilai parameter korosi (arus korosi, potensial korosi, konstanta Tafel katodik dan anodik). Instrumen yang digunakan adalah potensiostat tipe PGS 21 T dengan sistem 3 elektroda. Elektroda acuan adalah tipe calomel (SCE), elektroda pembanding berupa platina dan elektroda kerja adalah spesimen baja berbentuk silinder. Elektroda kerja, elektroda bantu, dan elektroda pembanding dirangkai menjadi suatu sel dengan larutan elektrolit dari media pengkorosi yang telah dibuat. Kemudian sistem tersebut dihubungkan dengan potensiostat dan komputer untuk membaca data yang diperoleh. Metode polarisasi dilakukan pada suhu kamar. Efisiensi inhibisi (EI) dihitung menggunakan persamaaan 2.3. (2.3) dimana I o merupakan densitas arus korosi pada media pengkorosi tanpa inhibitor dan I i pada media pengkorosi dengan inhibitor. 3. asil dan Pembahasan 3.1 Metode Pengurangan Berat Metode pengurangan berat merupakan metode yang sederhana untuk menentukan laju korosi dan efisiensi inhibisi. Pengurangan berat tersebut terjadi karena logam larut menjadi keadaan teroksidasinya akibat reaksi kimia antara logam dengan lingkungannya. Pada metode ini akan diperoleh hasil berupa selisih pengurangan berat dari baja SS 34 dalam larutan uji tanpa dan dengan penambahan inhibitor berupa senyawa purin hasil sintesis formamida. asil ini secara langsung dapat digunakan untuk menentukan nilai efisiensi inhibisinya asil inhibisi Korosi Baja SS 34 tanpa dan dengan Senyawa Purin/asil Kondensasi Formamida ubungan antara konsentrasi inhibitor dengan pengurangan berat spesimen yang telah direndam selama 3 jam pada suhu kamar dalam larutan Cl 1 M dan dengan variasi konsentrasi inhibitor ditunjukkan pada Tabel 3.1. Pada Tabel 3.1, terlihat bahwa semakin besar konsentrasi inhibitor yang ditambahkan pada range 315 ppm, maka pengurangan berat ratarata ( w ) baja SS 34 semakin berkurang, sehingga efisiensi inhibisinya (%EI) dan fraksi pelingkupan permukaan baja (θ) semakin besar. al tersebut berarti bahwa semakin besar konsentrasi inhibitor pada range 315 ppm maka laju korosi baja SS 34 semakin menurun. Berdasarkan data pada Tabel 3.1, diperoleh bahwa efisiensi inhibisi (%EI) terbesar pada penelitian ini adalah 77,14% pada konsentrasi inhibitor 15 ppm dari range 315 ppm. Data tersebut juga menunjukkan bahwa efisiensi inhibisi berbanding lurus dengan fraksi pelingkupan (θ) permukaan logam oleh molekul inhibitor. Lapisan adsorpsi yang

4 terbentuk pada permukaan logam menunjukkan adanya suatu lapisan pembatas antara media pengkorosi dengan permukaan logam secara langsung sehingga dapat menurunkan laju korosi. Fraksi dari permukaan yang dilapisi oleh molekul inhibitor tertinggi diperoleh pada konsentrasi 15 ppm dengan nilai,7714. Tabel 3.1 Data efisiensi inhibisi dalam larutan uji dengan metode pengurangan berat Konsentrasi (gram),179 ± 5,77x1 5,18 ± 1,15x1 4,86 ± 1,53x1 4,74 ± 5,77x1 5,53 ± 5,77x1 5,41 ± 1,x1 4 EI (%) 39,59 51,86 58,55 7,26 77,14 θ,3959,5186,5855,726,7714 Berdasarkan hasil %EI pada Tabel 3.1, maka diperoleh pola inhibisi inhibitor pada baja SS 34. Pola inhibisi tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.1. Efisiensi Inhibisi (%) Gambar 3.1 Grafik hubungan efisiensi inhibisi dengan variasi konsentrasi inhibitor Pola yang diperoleh pada penelitian ini, menunjukkan pola yang sama dengan penelitian Scendo, 27, dimana efisiensi inhibisi meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor (purin) pada tembaga dalam larutan acl 1 M, dengan %EI terbesarnya adalah 76% pada konsentrasi purin 1x1 2 M. asil ini juga memiliki pola yang sama dengan 2 penelitian Scendo yang menggunakan turunan purin berupa adenin sebagai inhibitor pada tembaga dalam larutan acl 1 M dan larutan a 2 SO 4,5 M. asilnya menunjukkan bahwa adenin efektif menurunkan laju korosi pada tembaga dalam kedua larutan tersebut (Scendo, 28) asil Inhibisi Korosi Baja SS 34 Dengan Senyawa Purin / asil Kondensasi Formamida Dan Penambahan Ion I Penelitian ini juga dilakukan dengan menambahkan ion I (dari larutan KI) pada variasi konsentrasi inhibitor dari 315 ppm dalam larutan uji. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan ion I tersebut pada proses inhibisi korosi baja SS 34 dengan senyawa purin/hasil kondensasi formamida. Data efisiensi inhibisi dengan penambahan ion I 1,x1 4 M pada variasi konsentrasi inhibitor dalam larutan uji dengan metode pengurangan berat ditunjukkan pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Data efisiensi inhibisi dalam larutan uji dengan penambahan ion I 1,x1 4 M Konsentrasi (gram),19 ± 5,77x1 5,18 ± 5,77x1 5,17 ± 5,77x1 5,16 ± 1,x1 4,14 ± 5,77x1 5 EI (%) 89,3 89,77 9,33 91,8 92,1 θ,893,8977,933,918,921 Tabel 3.2 menunjukkan pola yang sama dengan larutan uji tanpa penambahan ion I (Tabel 3.1). Kedua tabel tersebut menunjukkan bahwa efisiensi inhibisinya meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor (315 ppm) baik tanpa maupun dengan penambahan ion I sebesar 1,x1 4 M. Berdasarkan data pada Tabel 3.2, terlihat bahwa semakin besar konsentrasi inhibitor dari 315 ppm dengan penambahan ion I 1,x1 4 M mengakibatkan efisiensi inhibisinya semakin besar. al ini menunjukkan bahwa penambahan ion I meningkatkan efisiensi inhibisi inhibitor pada baja SS 34 dalam larutan uji. amun pengurangan berat ratarata baja SS 34 memiliki selisih yang kecil dengan bertambahnya konsentrasi inhibitor. al tersebut dapat terjadi karena konsentrasi ion I yang ditambahkan tetap. Pola efisiensi inhibisi tanpa dan dengan penambahan ion I dapat dilihat pada Gambar 3.2. Efisiensi Inhibisi (%) tanpa I dengan I Gambar 3.2 Grafik hubungan Efisiensi Inhibisi dengan variasi konsentrasi inhibitor Prosiding KimiaFMIPA ITS

5 Pola yang sama juga ditunjukkan pada penelitian ehim, (28), yang menggunakan turunan purin berupa adenin. Pada penelitian ini, ion I yang ditambahkan sebesar,5 M dan,1 M pada larutan asam sulfat 4 M dengan adenin sebagai inhibitor pada low carbon steel (LCS) juga meningkatkan efisiensi inhibisinya. 3.2 Metode Polarisasi Potensiodinamik Metode polarisasi potensiodinamik bertujuan untuk mengetahui seberapa besar arus korosi (I kor ), potensial korosi (E kor ), dan konstanta tafel anodik dan katodik (β a dan β c ) dari baja SS 34 dalam larutan uji tanpa dan dengan penambahan inhibitor serta dengan inhibitor yang ditambahkan ion I. Parameter korosi tersebut dapat diperoleh dengan cara menggunakan ekstrapolasi tafel dari hasil polarisasi. asil yang diperoleh dari metode ini adalah berupa kurva polarisasi katodik dan anodik baja SS 34 dalam larutan uji asil Inhibisi Korosi Baja SS 34 Tanpa dan dengan Senyawa Purin/asil Kondensasi Formamida serta dengan Senyawa Purin/asil Kondensasi Formamida yang ditambahkan ion I Kurva polarisasi katodik dan anodik baja SS 34 dalam larutan Cl 1 M tanpa dan dengan penambahan inhibitor serta dengan inhibitor yang ditambahkan ion I ditunjukkan pada Gambar 3.3, 3.4 dan 3.5. Gambar 3.3 dan 3.4 menunjukkan arus yang dihasilkan pada proses polarisasi semakin menurun seiring dengan bertambahnya konsentrasi inhibitor dari 3 ppm sampai 15 ppm. asil ini mengindikasikan bahwa inhibitor dapat menginhibisi laju korosi baja SS 34 secara efektif dengan bertambahnya konsentrasi inhibitor sampai pada konsentrasi 15 ppm. Sedangkan, pada konsentrasi tersebut menghasilkan arus korosi terkecil akibat adsorpsi molekul inhibitor terjadi pada sisi aktif permukaan logam sehingga memperlambat proses korosinya. asil dari kurva polarisasi tersebut menunjukkan pola yang sama dengan metode pengurangan beratnya, yaitu pada konsentrasi inhibitor yang semakin besar pada range 315 ppm diperoleh efisiensi inhibisi yang semakin besar pula. Gambar 3.5 menunjukkan arus yang dihasilkan dengan penambahan ion I 1,x1 4 M dalam larutan Cl 1 M dengan konsentrasi inhibitor 15 ppm menurun jika dibandingkan dengan tanpa penambahan I pada konsentrasi yang sama. Penurunan arus ini menunjukkan bahwa proses inhibisi senyawa purin/hasil kondensasi formamida yang ditambah ion I lebih efektif untuk mengurangi laju korosi baja SS 34 dalam larutan Cl 1 M dari 3,4 mmpy menjadi 2,96 mmpy. asil ini menunjukkan pola yang sama dengan metode pengurangan beratnya, yaitu ion I yang ditambahkan menyebabkan efisiensi inhibisinya semakin besar dengan efisiensi inhibisi terbesar diperoleh pada konsentrasi inibitor sebesar 15 ppm. ilai %EI terbesar dengan adanya ion I hasil metode ini mencapai 32,84%. Potensial (E) mv Gambar 3.3 Kurva polarisasi baja SS 34 dalam larutan: (1) Cl 1 M, (2) Cl 1 M dengan senyawa purin 3 ppm, (3) Cl 1 M dengan senyawa purin 6 ppm Gambar 3.4 Kurva polarisasi baja SS 34 dalam larutan: (4) Cl 1 M dengan senyawa purin 9 ppm, (5) Cl 1 M dengan senyawa purin 12 ppm, (6) Cl 1 M dengan senyawa purin 15 ppm Gambar 3.5 Kurva polarisasi baja SS 34 dalam larutan: (6) Cl 1 M dengan senyawa purin 15 ppm tanpa KI 1,x1 4 M dan (7) Cl 1 M dengan senyawa purin 15 ppm dengan KI 1,x1 4 M Potensial (E) mv Potensial (E) mv Prosiding KimiaFMIPA ITS

6 Parameter korosi baja SS 34 di dalam larutan Cl 1 M tanpa dan dengan variasi konsentrasi inhibitor serta dengan adanya ion I pada konsentrasi inhibitor sebesar 15 ppm ditunjukkan pada Tabel 3.3. Berdasarkan Tabel 3.3 dapat ditarik hubungan antara konsentrasi larutan uji yang digunakan dengan laju korosi yang diperoleh (r). ubungan tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.6. Tabel 3.3 Parameter korosi baja SS 34 dalam larutan uji Konsentrasi inhibitor (ppm) Laju korosi (mmpy) E kor (mv) I kor (µa/cm 2 ) β c (mv) β a (mv) r (mmpy) 591,4 424,56 269,4 1222,2 4,41 Gambar 3.6 ubungan antara konsentrasi inhibitor dengan laju korosi (r) Berdasarkan Gambar 3.6 tersebut terlihat bahwa baja SS 34 yang mengandung 18% Cr dalam larutan Cl 1 M masih dapat mengalami korosi dengan laju korosi sebesar 4,41 mmpy. Penambahan inhibitor dari 3 ppm15 ppm, menunjukkan laju korosinya semakin menurun, dengan laju korosi paling rendah diperoleh pada konsentrasi inhibitor sebesar 15 ppm. al ini, menunjukkan bahwa pada konsentrasi tersebut terjadi proses inhibisi yang lebih efektif dibandingkan konsentrasi inhibitor 312 ppm. Laju korosi baja SS 34 dalam larutan Cl 1 M dengan adanya inhibitor yang ditambahkan pada range 315 ppm menurun dari 4,41 mmpy menjadi 3,4 mmpy. Berdasarkan Tabel 3.3 juga menunjukkan hubungan antara konsentrasi inhibitor dengan %EI 3 582,1 393,93 259,4 984,3 4,9 7, ,4 348,57 266,4 788,2 3,62 17, ,5 311,85 212,3 63,8 3,24 26, ,3 34,19 29,5 659,6 3,16 28, ,4 292,57 26,8 586,7 3,4 31, I 1,x1 4 M 591,6 285,12 25,8 665,5 2,96 32,84 potensial korosi. Potensial korosi yang dihasilkan cenderung naik turun, karena pelapisan baja SS 34 oleh inhibitor tidak merata dan tidak stabil. amun, proses inhibisi korosi tetap berlangsung, karena nilai I kor terus menurun saat ditambahkan inhibitor pada variasi konsentrasi 315 ppm. Data konstanta tafel anodik (βa) dan katodik (βc) yang ditunjukkan pada Tabel 3.3 juga tidak beraturan. Data ini dapat dilihat dengan naik turunnya βa dan βc, seiring dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor dari 3 ppm15 ppm. ilai βa yang tidak beraturan mengindikasikan bahwa adsorpsi yang terjadi pada permukaan logam adalah fisisorpsi. Fisisorpsi ini menandakan ikatan yang terjadi antara inhibitor dengan permukaan logam dapat putus dan terikat kembali. Sedangkan nilai βc yang tidak beraturan menunjukkan bahwa inhibitor kurang optimal untuk menurunkan reaksi katodik pada logam. amun, berdasarkan kurva polarisasinya terlihat bahwa inhibitor berupa senyawa purin/hasil kondensasi formamida dapat mempengaruhi reaksi anodik dan katodiknya (terlihat dari pergeseran kurva polarisasi dengan inhibitor) sehingga senyawa purin/hasil kondensasi formamida termasuk inhibitor campuran. asil yang diperoleh pada penelitian ini, memiliki pola yang sama dengan penelitian Yan, dkk (29). Kurva polarisasi hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa senyawasenyawa purin yang digunakan (adenin, guanin, 2,6diaminopurin, 6thioguanin, 2,6 dithiopurin) termasuk inhibitor campuran karena mempengaruhi reaksi anodik dan katodiknya. Selain itu, kurva polarisasinya juga menunjukkan nilai E kor, β a dan β c yang tidak beraturan. Sedangkan nilai I kor menurun dengan adanya senyawasenyawa purin tersebut sehingga efisiensi inhibisinya semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi senyawasenyawa purin. 3.3 Mekanisme Adsorpsi Senyawa Purin/asil Kondensasi Formamida Inhibitor korosi dapat bekerja mengurangi laju korosi dengan berbagai cara. Salah satunya adalah melalui proses adsorpsi inhibitor pada permukaan logam. Proses tersebut dapat mengurangi laju korosi dengan cara menaikkan atau menurunkan reaksi anodik/katodik, menurunkan laju difusi reaktan ke permukaan logam dan menurunkan resistansi elektrik dari permukaan logam (aja, 27). Proses adsorpsi senyawa organik pada permukaan logam dapat dijelaskan dengan 2 tipe interaksi, yaitu fisisorpsi dan kemisorpsi. Fisisorpsi terjadi karena interaksi elektrostatik antara inhibitor dengan logam. Sedangkan kemisorpsi terjadi karena transfer muatan antara molekul inhibitor dengan permukaan logam sehingga membentuk ikatan koordinasi (Amin, 29). Prosiding KimiaFMIPA ITS

7 Senyawa purin/hasil kondensasi formamida sebagai inhibitor pada penelitian ini, merupakan basa organik yang terprotonasi dalam larutan asam (Gambar 3.7). Proses protonasi ini dapat menurunkan jumlah + dalam larutan uji sehingga pembentukan 2 yang menyebabkan korosi pada baja berkurang atau dengan kata lain proses protonasi ini dapat menurunkan reaksi katodik pada logam sehingga laju korosinya menurun. Gambar Mekanisme protonasi inhibitor dalam larutan asam Mekanisme adsorpsi inhibitor pada permukaan baja SS 34 diduga dimulai dengan fisisorpsi. Fisisorpsi terjadi karena interaksi elektrostatik antara molekul inhibitor dengan permukaan logam. Interaksi ini terjadi akibat tergantikannya + pada permukaan logam oleh molekul inhibitor yang telah terprotonasi (Gambar 3.8). Fisisorpsi ini dibuktikan dari nilai β a yang tidak beraturan (sesuai dengan Tabel 3.3). amun, interaksi elektrostatik ini lemah sehingga tidak akan terbentuk ikatan yang kuat antara molekul inhibitor dengan logam. Kemudian, setelah interaksi tersebut, pasangan elektron bebas atom sp 2 yang tidak terdelokalisasi ke cincin pirimidin akan teradsorp ke permukaan logam sehingga terbentuk ikatan koordinasi (kemisorpsi). Kemisorpsi ini menunjukkan terbentuknya suatu lapisan pembatas antara logam dengan larutan yang dapat menurunkan kontak logam dengan larutan yang korosif sehingga reaksi oksidasi logam (Fe) berkurang. Kemisorpsi ini ditunjukkan pada data spektra I inhibitor pada baja (Gambar 3.9). Pada spektra I tersebut (Gambar 3.9) terdapat peak Fe pada bilangan gelombang 474,5 cm 1 yang menunjukkan adanya ikatan koordinasi antara pasangan elektron bebas atom inhibitor dengan logam (Fe). Selain itu, pada spektra tersebut juga terdapat peak lemah FeO pada 3761,32 cm 1. Ikatan FeO ini terjadi antara molekul inhibitor yang memiliki gugus karbonil seperti sitosin dan 4(3) pirimidinon dengan logam (Fe). Spektra I senyawa purin/hasil kondensasi formamida pada baja SS 34 (Gambar 3.9) memiliki kemiripan dengan spektra I senyawa purin/hasil kondensasi formamida seperti yang terlampir pada lampiran F. Gambar 3.9 juga menunjukkan gugusgugus yang terdapat dalam senyawa purin/hasil kondensasi formamida seperti gugus C pada 16,88 cm 1, heteroaromatik cincin purin pada 1431,23 cm 1, gugus karbonil (C=O) pada 1627,97 cm 1 dan gugus pada 3383,26 cm 1. Secara umum mekanisme adsorpsi inhibitor pada permukaan baja dapat dijelaskan pada Gambar 3.1. Mekanisme adsorpsi senyawa purin/hasil kondensasi formamida pada permukaan baja SS 34 pada penelitian ini sesuai dengan mekanisme adsorpsi pada penelitian yang dilakukan oleh Li, dkk (29). Pada penelitian tersebut, inhibitor yang digunakan adalah turunan purin, yaitu 6benzilaminopurin. Mekanisme adsorpsinya juga didahului fisisorpsi dan diikuti kemisorpsi. Kemisorpsi yang terjadi ditunjukkan dengan adanya ikatan koordinasi antara pasangan elektron bebas atom dan O dengan orbital kosong logam (Fe). Kemisorpsi ini ditunjukkan dengan peak Fe pada bilangan gelombang 473 cm 1 dan peak lemah FeO pada 3861 dan 3754 cm 1. Mekanisme adsorpsi inhibitor ke permukaan baja SS 34 dengan adanya ion I dapat dijelaskan seperti pada Gambar 3.11 dan Berdasarkan gambar tersebut, ion I yang kurang elektronegatif cenderung teradsorp terlebih dahulu pada antarmuka logam/larutan dan membuat muatan antarmuka logam/larutan lebih negatif. Selanjutnya, inhibitor yang bermuatan positif lebih mudah mendekat ke permukaan baja secara fisika (interaksi elektrostatik) (Gambar 3.11) sehingga pasangan elektron bebas atom sp 2 lebih mudah teradsorp secara kimia (terbentuk ikatan koordinasi) pada permukaan logam tersebut (Gambar 3.12). al ini berarti ion I mempercepat fisisorpsi inhibitor sehingga kemisorpsinya lebih mudah terjadi. Oleh karena itu, efisiensi inhibisi inhibitor pada baja SS 34 dengan penambahan ion I lebih besar dari efisiensi inhibisi inhibitor tanpa penambahan ion I (sesuai dengan data %EI pada Tabel 3.2). baja SS 34 e e Fe 2+ Gambar 3.8 Proses penggantian + dengan molekul inhibitor pada permukaan logam Prosiding KimiaFMIPA ITS

8 baja SS 34 I transmitan (%T) bilangan gelombang (cm 1 ) I I I I + I + Gambar 3.9 Spektra I dengan konsentrasi inhibitor 15 ppm dalam Cl 1 M pada baja SS 34 baja SS 34 Gambar 3.1 Mekanisme adsorpsi inhibitor ke permukaan baja SS 34 baja SS 34 e e I I I I + I I + Fe2+ Gambar 3.11 Interaksi elektrostatik antara inhibitor dengan permukaan baja dengan adanya ion I Gambar 3.12 Mekanisme adsorpsi inhibitor ke permukaan baja SS 34 dengan adanya ion I 4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa baja SS 34 yang mengandung 18% Cr masih dapat mengalami korosi pada larutan Cl 1 M dengan laju korosi sebesar 4,41 mmpy. Penambahan inhibitor berupa senyawa purin/hasil kondensasi formamida pada variasi konsentrasi 315 ppm dalam larutan Cl 1 M dapat menurunkan laju korosi baja SS 34 hingga 3,4 mmpy. Sedangkan penambahan ion I (dari larutan KI) sebesar 1,x1 4 M terhadap larutan Cl 1 M dengan adanya inhibitor menyebabkan laju korosi baja SS 34 semakin menurun hingga 2,96 mmpy, sehingga efisiensi inhibisinya meningkat dibandingkan efisiensi inhibisi tanpa adanya penambahan ion I dengan nilai %EI meningkat dari 77,14 % menjadi 92,1%. UCAPA TEIMA KASI Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang yang selalu memberikan ilmu, rahmat dan kasih sayangya, 2. Orang tua dan keluarga tercinta atas segala doa dan dukungannya, 3. Semua sahabatku seperjuangan angkatan 27 atas segala doa, bantuan, semangat dan kerjasamanya. DAFTA PUSTAKA Amin, Mohammed A., Q. Mohsen, Omar A. azzazi, (29), Synergistic effect of I ions on the corrosion inhibition of Al in 1, M phosphoric acid solutions by purine, Materials Chemistry and Physics, vol.114, p Asan, A., M. Kabasakaloglu, M. Isiklan, Z. Kilic, (28), Corrosion inhibition of brass in presence of terdentate ligands in chloride solution, Corrosion Science, vol.47, p Prosiding KimiaFMIPA ITS

9 Fouda, A.S., Ellithy, A.S., (29), Inhibition Effect of 4Phenyltiazole derivatives on corrosion of 34L Stainless Steel in Cl Solution, Cairo, Egypt Li, Xianghong, Shuduan Deng, ui Fu, Taohong Li, (29), Adsorpsion and inhibition effect of 6 benzylaminopurine on cold rolled steel in 1, M Cl, Electrochimica Acta, vol.54, p aja, P. Bothi, M.G. Sethuraman, (28), atural products as corrosion inhibitor for metals in corrosive media A review, Materials Letters, vol.62, p Scendo a, M., (27), The effect of purine on the corrosion of copper in chloride solutions, Corrosion Science, vol49, p Yan, Ying, Weihua Li, Lankun Cai, Baorong ou, (28), Electrochemical and quantum chemical study of purines as corrosion inhibitors for mild steel in 1 M Cl solution, Electrochimica Acta, vol.53, p Prosiding KimiaFMIPA ITS