PEMANFAATAN OBAT PARACETAMOL SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA BAJA API 5L GRADE B DALAM MEDIA 3.5% NaCl DAN 0.1M HCl Saddam Husien NRP 2709100094 Dosen Pembimbing : Budi Agung Kurniawan, ST, M.Sc
PENDAHULUAN Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
LATAR BELAKANG Baja Korosi Menghambat laju korosi dengan inhibitor Ketersediaan Obat paracetamol yang mudah didapatkan
PERUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana pengaruh inhibitor obat paracetamol terhadap karakteristik korosi pada baja API 5L grade B. 2. Bagaimana cara kerja inhibisi dari obat paracetamol (acetaminophen) pada baja API 5L grade B.
BATASAN MASALAH 1. Material yang digunakan dianggap homogen dan bebas cacat. 2. Kehalusan dari permukaan tiap-tiap specimen dianggap homogen. 3. Tidak terjadi perubahan terhadap temperature, perubahan volume larutan, dan ph larutan sepanjang waktu 4. Komposisi lain yang terkandung dalam obat paracetamol diasumsikan tidak berpengaruh. 5. Kecepatan fluida sama dengan nol
TUJUAN PENELITIAN 1. Untuk menganalisa pengaruh inhibitor obat paracetamol terhadap karakteristik korosi pada baja API 5L grade B. 2. Untuk menganalisa mekanisme inhibisi dari antioksidan pada obat paracetamol (acetaminophen).
MANFAAT PENELITIAN 1. Memanfaatkan obat Paracetamol sebagai alternatif inhibitor yang digunakan pada baja karbon yang diaplikasikan dalam industri. 2. Mampu memberikan inspirasi dan motivasi bagi peneliti lain agar dapat terus mengembangkan potensi yang ada pada senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam obat-obatan yang mudah didapatkan.
TINJAUAN PUSTAKA Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
KOROSI Merupakan penurunan kualitas/degradasi pada material logam karena bereaksi dengan lingkungan sekitar.
SYARAT TERJADINYA KOROSI
MEKANISME EMBENTUKAN KARAT BESI Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS Anoda(-) : Fe(s) Fe 2+ (aq) + 2e - Katoda(+) : 2 H 2 O (l) + O 2 (g) + 4e - 4(OH - ) 2 Fe (s) + 2H 2 O (l) + O 2 (g) 2Fe(OH) 2(S) 2Fe(OH) 2 (S) + H 2 O (l) + ½ O 2 (g) 2Fe(OH) 3.nH 2 O (s) Karat Besi
INHIBITOR KOROSI Merupakan zat kimia yang dapat menghambat/memperlambat suatu reaksi kimia. Inhibitor korosi ditambahkan kedalam lingkungan/elektrolit sehingga dapat menurunkan laju korosi.
KLASIFIKASI INHIBITOR BERDASARKAN MEKANISME KERJA Klasifikasi Inhibitor Anodic Cathodic Adsorption Physical Chemical Film Forming
OBAT PARACETAMOL SEBAGAI INHIBITOR Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS Korosi Ion Korosif Inhibit or Antiok sidan Obat Parace tamol
Struktur Kimia Paracetamol OBAT PARACERTAMOL SEBAGAI INHIBITOR Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS Obat paracetamol Hidroxyl Benzena Amino Karbonil
MEKANISME KERJA INHIBITOR Contoh mekanisme kerja inhibitor obat penicillin pada logam Fe Struktur Kimia Penicillin Pembentukan senyawa kompleks
HASIL PENELITIAN SEBELUMNYA NO PENELITI INHIBITOR HASIL 1 2 3 Nicola Vaszilcsin, Valentine Ordodi dan Alexandra Borza S.Hari Kumar, S. Karthikeyan, S. Narayanan, K. N. Srinivasan Imran Naqvi*, A. R. Saleemi, S. Naveed 4 N. O. Eddy1, S. A. Odoemelam2 and P. Ekwumemgbo Obat Carbamazepine dan Paracetamol pada baja carbon dalam media 0.1 mol L 1 H2SO4 dan 0.25 mol L 1 acetic acid 0.25 mol L 1 sodium acetate. Obat antibiotik amoxicillin pada mild steel dengan media HCl 1N Obat cefixime pada media 1M HCl dengan mild steel Obat Penicillin pada mild steel dengan media korosif H2SO4 Laju korosi menurun dengan efisiensi sebesar 85% untuk inhibitor paracetamol dan 90% untuk carbamazepine Laju korosi menurun dengan efisiensi hingga 72%. Laju korosi menurun dengan efisiensi hingga 90.2% Laju korosi menurun dengan efisiensi hingga 84%
METODOLOGI Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
SKEMA PENELITIAN Start Preparasi Preparasi Spesimen Baja API 5L Grade B Preparasi Elektrolit 3.5% NaCl dan 0.1M HCl Preparasi obat paracetamol sebagai Inhibitor Uji GC-MS Pengujian Korosi Uji tafel pada media larutan 3.5% NaCl dan 0.1M HCl Uji Imersi pada Media 3.5% NaCl dan 0.1M HCl Tanpa Inhibitor (0ppm) Obat Paracetamol 100ppm,150ppm, 200ppm, 300ppm dan 400 ppm Paracetamol murni 100ppm, 150pm, 200ppm, 300ppm dan 400ppm Tanpa Inhibitor (0ppm) Obat Paracetamol 200 ppm Uji XRD Analisa Data dan Pembahasan Kesimpulan End
PROSEDUR PENELITIAN Preparasi Obat Paracetamol sebagai Inhibitor Korosi
Preparasi Spesimen Tafel Pemotongan Spesimen Disambung dengan kawat tembaga. Agar kawat tembaga tidak terekspos lingkungan maka kawat tembaga perlu dibungkus dengan selang plastik Dihaluskan dengan kertas gosok sampai dengan grade 800 Spesimen kemudian di moulding dengan resin epoksi
Spesimen Uji Tafel Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
Preparasi Spesimen Uji Imersi Pemotongan Spesimen Spesimen kemudian di lubangi menggunakan mesin bor Dihaluskan dengan kertas gosok sampai dengan grade 500
Spesimen Uji Imersi
PREPARASI MEDIA KOROSIF NaCl 3.5%
HCl 0.1M Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
HASIL UJI GC-MS Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
Struktur Kimia Paracetamol Hasil Uji GC-MS Berdasarkan hasil pengujian GC-MS didapat komponen dominan yang terdapat pada obat yaitu acetaminophen (C8H9NO2) dengan kata lain N-(4-hydroxyphenyl) acetamide
HASIL UJI XRD Difragtogram Baja API 5L Grade B pada NaCl 3.5% tanpa Inhibitor
Difragtogram Baja API 5L Grade B pada NaCl 3.5 % dengan Inhibitor
Difragtogram Baja API 5L Grade B pada HCl 0.1M tanpa Inhibitor
Difragtogram Baja API 5L Grade B pada HCl dengan Inhibitor
HASIL UJI IMERSI Hasil Uji Imersi NaCl 3.5% Tanpa penambahan Inhibitor
NaCl 3.5% dengan inhibitor 200 ppm Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
Perbandingan hasil uji imersi NaCl 3.5% Hari Pertama tanpa inhibitor dan dengan inhibitor
Hasil Uji Imersi HCl 0.1M Tanpa penambahan Inhibitor
HCl 0.1M dengan inhibitor 200 ppm Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
Perbandingan hasil uji visual HCl Hari Pertama tanpa inhibitor dan dengan inhibitor
HASIL UJI TAFEL Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
Hasil Uji Tafel Baja API 5L grade B pada Media NaCl 3.5% dengan obat paracetamol Inhibitor Obat Parasetamo l Media NaCl 3,5% Konsentras i Inhibitor (ppm) Icorr (A/cm2) CR (mm/yr) %IE 0 2.118E-06 0.024 0 100 1.759E-06 0.019 20.83 150 1.418E-06 0.016 33.33 200 0.778E-06 0.008 66.67 300 2.374E-06 0.027-12.50 400 2.679E-06 0.030-25.00
Hasil Uji Tafel Baja API 5L grade B pada Media NaCl 3.5% dengan paracetamol murni Inhibitor Parasetamol Murni Media NaCl 3,5% Konsentrasi Inhibitor (ppm) I corr (A/cm 2 ) CR (mm/yr) %IE 0 2.118E-06 0.024 0 100 2.112E-06 0.023 4.17 150 1.852E-06 0.021 12.50 200 1.347E-06 0.015 37.50 300 2.280E-06 0.025-4.17 400 2.316E-06 0.026-8.33
Perbandingan Effisiensi Inhibitor 80 Effisiensi Inhibitor (%) 60 40 20 0-20 100 150 200 300 400 OBAT PARACETAMOL PARACETAMOL MURNI -40 Konsentrasi Inhibitor (ppm)
grafik tafel dengan perbedaan konsentrasi penambahan obat parasetamol pada NaCl 3.5%
grafik tafel dengan perbedaan konsentrasi penambahan obat parasetamol pada NaCl 3.5%
Hasil Uji Tafel Baja API 5L grade B pada Media HCl 0.1M dengan obat paracetamol Inhibitor Media Konsentrasi Inhibitor (ppm) I corr (A/cm 2 ) CR (mm/yr) %IE Obat Parasetamol HCl 0,1M 0 54.673E-06 0.621 0 100 45.834E-06 0.520 16.26 150 33.709E-06 0.383 38.33 200 25.639E-06 0.291 53.14 300 102.237E-06 1.161-8696 400 133.264E-06 1.513-143.64
Hasil Uji Tafel Baja API 5L grade B pada Media HCl 0.1M dengan paracetamol murni Inhibitor Parasetamol murni Media HCl 0,1M Konsentrasi Inhibitor (ppm) I corr (A/cm 2 ) CR (mm/yr) %IE 0 54.673E-06 0.621 0 100 49.277E-06 0.559 9.98 150 43.752E-06 0.497 19.97 200 26.582E-06 0.302 51.37 300 63.345E-06 0.719-15.78 400 77.391E-06 0.879-41.55
Perbandingan Effisiensi Inhibitor 100 Effisiensi Inhibitor (%) 50 0-50 -100-150 100 150 200 300 400 Obat Paracetamol Paracetamol Murni -200 Konsentrasi Inhibitor (ppm)
grafik tafel dengan perbedaan konsentrasi penambahan obat paracetamol pada HCl 0.1M
grafik tafel dengan perbedaan konsentrasi penambahan parasetamol murni pada HCl 0.1M
PEMBAHASAN Inhibitor obat paracetamol mampu menurunkan laju korosi pada spesimen baja API 5L grade B dengan media NaCl 3.5% dan HCl 0.1 M. Pada uji tafel Konsentrasi inhibitor yang paling efektif adalah 200 ppm pada media NaCl 3.5% dan HCl 0.1 M dan konsentrasi diatas nya kurang efektif karena laju korosi semakin meningkat. Inhibitor melepas ion H + pada elektrolit sehingga ion tersebut akan berikatan dengan ion negatif pada elektrolit. Semakin banyak inhibitor yang ditambahkan maka ion H+ yang dilepas akan semakin banyak sehingga elektrolit akan semakin bersifat asam dan laju korosi akan semakin meningkat. senyawa antioksidan bereaksi dengan ion Fe membentuk senyawa komplek ferrocenecarboxylic acid (C11H10FeO2). Senyawa ini bekerja secara adsorpsi pada permukaan specimen membentuk lapisan pasif yang tipis sehingga mencegah kontak langsung antara specimen dengan media korosif.
KESIMPULAN DAN SARAN Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS
KESIMPULAN Dalam media NaCl 3.5% nilai laju korosi terendah adalah 0.008mm/yr pada konsentrasi 200ppm inhibitor obat paracetamol dengan efisiensi hingga 66.67%. Sedangkan pada HCl 0.1M nilai laju korosi terendah pada konsentrasi 200ppm inhibitor obat paracetamol adalah 0.291mm/yr dengan efisiensi sebesar 53.14%. Semakin tinggi konsentrasi inhibitor maka kandungan H + dalam elektrolit akan semakin meningkat (inhibitor bekerja dengan melepas H + pada elektrolit) dan membuat elektrolit menjadi semakin asam, oleh karena itu laju korosi meningkat pada konsentrasi diatas 200ppm. Sehingga pada penelitian ini konsentrasi paling efektif adalah 200ppm dengan laju korosi paling rendah. Inhibitor obat paracetamol bekerja secara adsorpsi pada permukaan baja API 5L Grade B dan membentuk senyawa komplek C 11 H 10 FeO 2 (ferrocenecarboxylic acid) sehingga menghasilkan lapisan pasif tipis yang dapat mengahmbat laju korosi.
SARAN Perlu adanya variasi temperatur pada pengujian selanjutnya untuk melihat kinerja inhibitor pada temperatur tinggi. Perlu adanya variasi agitasi pada pengujian selanjutnya untuk menganalisa kinerja inhibitor dengan fluida yang bergerak.
TERIMAKASIH Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS