TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Palm Kernel Oil (PKO)
2.5 Inhibitor Korosi
Inhibitor korosi digunakan untuk melindungi logam dari korosi. Perlindungan mencakup perlindungan sementara selama penyimpanan atau transportasi, serta perlindungan lokal. Langkah perlindungan ini juga digunakan untuk mencegah korosi karena akumulasi sejumlah kecil fase agresif dan non agresif. Contoh fase yang agresif adalah air garam, sedangkan, dalam fase non agresif adalah minyak [8-9].
Ada dua jenis inhibitor korosi, yaitu inhibitor anorganik dan inhibitor organik. Inhibitor anorganik biasanya terdiri dari nitrit, nitrat, kromat, dan dikromat. Inhibitor anorganik ini, tingkat toksisitasnya cukup tinggi dan karenanya tidak baik bagi lingkungan. Kemudian, pilihan lain adalah inhibitor korosi organik yang memiliki kandungan S, N, atau O serta senyawa heterosiklik organik yang memiliki gugus polar [8-9].
Universitas Pertamina - 15 Inhibitor yang efisien kompatibel dengan lingkungan, ekonomis untuk aplikasi, dan menghasilkan efek yang diinginkan ketika hadir dalam konsentrasi kecil. Inhibitor secara umum, dapat dikalsifikasikan menjadi 2 fasa, yaitu fasa liquid dan fasa uap. Fasa liquid diklasifikasikan kembali menjadi 3 jenis, yaitu [27]:
1. Inhibitor anodik
Inhibitor anodik sering disebut inhibitor pasif. Pengendalian korosi menggunakan inhibitor ini digunakan dalam larutan yang hampir netral di mana produk korosi yang sedikit larut (oksida, hidroksida, atau garam) akan terbentuk. Pembentukan ini akan menghasilkan film pasif yang digunakan untuk menghambat pembentukan reaksi disolusi logam anodik. Namun, apabila inhibitor anodik yang digunakan tidak mencukupi untuk melakukan pencegahan, maka proses korosi akan terus meningkat. Maka dari itu, konsentrasi kritis pada inhibitor ditentukan pada sifat dan konsentrasi ion agresifnya. 2. Inhibitor katodik
Inhibitor katodik melakukan pengendalian korosi dengan pengurangan laju reduksi (racun katodik) ataupun dengan melakukan pengendapan selektif pada area katodik (endapan katodik). Selain itu, inhibitor juga bertindak untuk memperlambat laju reaksi evolusi hidrogen katodik dan dengan demikian akhirnya memperlambat proses korosif. Inhibitor katodik diklasifikasikan kembali menjadi 3 jenis, yaitu oksigen scavengers, endapan katodik dan racun katodik.
Salah satu contoh inhibitor yang bertindak sebagai racun katodik, yaitu arsen dan antimon yang membuat hubungan atom hidrogen selama evolusi hidrogen katodik. Lalu, contoh untuk inhibitor yang bertindak dengan membentuk endapan katodik adalah magnesium, kalsium dan seng, dalam bentuk oksida yang mengendap pada situs katodik dan bertindak sebagai penghalang antara logam dan elektrolit. Kemudian, contoh inhibitor yang bertindak sebagai oksigen scavengers adalah hidrazin dan natrium sulfit yang dapat berasosiasi dengan molekul oksigen di sekitarnya.
3. Inhibitor campuran
Inhibitor campuran melindungi logam dalam tiga cara yaitu adsorpsi fisik, adsorpsi secara kimia dan pembentukan film. Adsorpsi fisik merupakan hasil dari tarikan elektrostatika antara inhibitor dan permukaan logam. Inhibitor yang teradsorpsi secara fisik berinteraksi dengan cepat, tetapi mereka juga mudah dikeluarkan dari permukaan. Peningkatan suhu akan berpengaruh dan meningkatkan desorpsi molekul inhibitor yang teradsorpsi secara fisik.
Kemudian, adsorpsi secara kimia merupakan cara yang spesifik dan tidak sepenuhnya reversible. Inhibitor dengan cara ini bekerja paling efektif dengan melibatkan pembagian muatan atau transfer muatan antara molekul inhibitor dan permukaan logam. kemisorpsi berlangsung lebih lambat daripada adsorpsi fisik. Dengan meningkatnya suhu, maka adsorpsi dan penghambatan juga akan meningkat [27].
Universitas Pertamina - 16 Lalu, penghambatan dengan cara pembentukan film dilakukan dengan pengadsorpsian molekul inhibitor yang dapat mengalami reaksi pada permukaan dan menghasilkan film. Perlindungan korosi ini akan meningkat secara nyata ketika film dari lapisan yang teradsorpsi bertambah banyak menjadi film tiga dimensi hingga beberapa ratus angstrom ketebalannya. Penghambatan ini hanya efektif apabila film melekat, tidak larut, dan mencegah akses larutan ke logam. Film pelindung yang dihasilkan akan bersifat non konduktor (kadang-kadang disebut inhibitor ohm karena mereka meningkatkan resistansi sirkuit, sehingga menghambat proses korosi) [27].
Inhibitor jenis ini sekitar 80% adalah senyawa organik yang tidak dapat ditetapkan secara khusus sebagai anodik atau katodik. Efektivitas inhibitor organik terkait dengan sejauh mana mereka menyerap dan menutupi permukaan logam. Kemudian juga, adsorpsi yang terjadi tergantung pada struktur inhibitor, pada muatan permukaan logam, dan pada jenis elektrolit [27].
2.6 FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
FTIR yang terlihat pada Gambar 2.9 merupakan instrumen yang berguna untuk analisis dengan menggunakan berkas radiasi inframerah untuk mengidentifikasi gugus-gugus atau kelompok-kelompok fungsional dalam suatu bahan, baik berbentuk gas, padat, maupun cair. Ketika radiasi inframerah dikenai pada sampel, ia akan menyerap cahaya dan menciptakan berbagai mode getaran, serta penyerapan ini berkaitan dengan sifat ikatan dalam molekul. Spektroskopi inframerah mengukur penyerapan radiasi IR pada masing-masing ikatan dalam molekul dan hasil pengukurannya berupa spektrum yang umum diketahui sebagai %transmitansi versus bilangan gelombang (cm-1). Kemudian, rentang frekuensi yang diukur sebagai bilangan gelombang biasanya sekitar 4000-600 cm− 1. Lalu, Spektrum FTIR diukur sebagai bilangan gelombang dikarenakan bilangan gelombang berhubungan langsung dengan energi dan frekuensi [28].
Gambar 2.9. Fourier Transform Infrared Spectroscopy
Bahan-bahan yang mengandung ikatan kovalen akan menyerap radiasi elektromagnetik di wilayah IR yang berada pada energi yang lebih rendah dan panjang gelombang yang lebih tinggi daripada cahaya UV yang tampak serta memiliki energi yang lebih tinggi atau panjang gelombang yang lebih pendek daripada radiasi gelombang mikro. Selain itu, syarat untuk menentukan gugus fungsi dalam suatu molekul adalah ia harus aktif IR yang mana molekul tersebut memiliki momen dipol. Sehingga, ketika radiasi IR berinteraksi dengan ikatan kovalen yang memiliki momen dipol listrik, molekul akan menyerap energi dan terjadi osilasi [28].
Universitas Pertamina - 17 Namun, radiasi IR tertentu (frekuensi) akan diserap oleh ikatan tertentu juga dalam suatu molekul, karena setiap ikatan memiliki mode vibrasi yang khusus. Seperti halnya, molekul asam asetat (CH3COOH) yang mengandung berbagai ikatan (C-C, C-H, C-O, O-H, dan C = O), semua ikatan tersebut akan diserap pada panjang gelombang tertentu, namun, tidak terpengaruh oleh ikatan lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa, dua molekul dengan struktur berbeda tidak memiliki spektrum inframerah yang sama, walaupun beberapa frekuensinya mungkin memiliki kesamaan [28].
2.7 XRD (X-Ray Diffraction)
XRD (X-Ray Diffraction) merupakan teknik untuk mengidentifikasi struktur kristal dan jarak atom [29]. Proses yang terjadi pada instrumen XRD tertera pada Gambar 2.10, di mana difraksi sinar-X didasarkan pada interferensi konstruktif sinar-X monokromatik dan sampel kristal. Difraktometer X terdiri dari 3 komponen dasar, yaitu tube sinar-X, wadah untuk sampel, dan detektor sinar-X [30]. Sinar-X berasal dari dalam tube sinar katoda yang terjadi pemanasan filamen untuk memproduksi elektron, mempercepat elektron menuju target dengan menerapkan tegangan, dan mengenai bahan target dengan elektron. Ketika energi elektron cukup untuk mengeluarkan elektron kulit bagian dalam dari bahan target, spektrum sinar-X yang khas dihasilkan. Spektrum ini terdiri dari beberapa komponen, yang paling umum adalah Ka dan Kb [29].
Gambar 2.10. X-Ray Diffraction [31]
Interaksi sinar datang dengan sampel menghasilkan interferensi konstruktif (dan sinar difraksi) ketika kondisi memenuhi hukum Bragg:
nλ = 2dsin𝜃 [2.7]
Hukum ini menghubungkan panjang gelombang (λ) radiasi elektromagnetik ke sudut difraksi (𝜃) dan jarak kisi dalam sampel kristal. Sinar-X yang terdifraksi ini kemudian dideteksi, diproses, dan dihitung. Dengan memindai sampel melalui rentang sudut 2𝜃, semua arah difraksi yang mungkin dari kisi harus diperoleh karena orientasi acak dari bahan serbuk. Konversi puncak difraksi ke jarak d memungkinkan identifikasi senyawa karena setiap senyawa memiliki jarak d yang khusus. Biasanya, ini dicapai dengan perbandingan jarak d dengan pola referensi standar [29].
Universitas Pertamina - 18
2. 8 Potensiostat
Gambar 2.11. Potensiostat [32]
Potentiostat yang terlihat pada Gambar 2.11 merupakan amplifier yang digunakan untuk mengontrol tegangan antara dua elektroda, working electrode dan reference
electrode, hingga mencapai nilai yang konstan [33]. Pada penelitian GopinathAshwini dan
Russell [34], telah dijelaskan bahwa potensiostat dapat juga digunakan dalam teknik elektroanalitik untuk mengidentifikasi, mengukur, dan mengkarakterisasi macam-macam aktif redoks, diantaranya jenis anorganik, organik, dan biokimia. Potensiostat juga digunakan untuk mengevaluasi parameter termodinamika dan kinetik dari peristiwa transfer elektron. Lalu, beberapa metode elektroanalitik yang memerlukan kendali potensiostatik dari percobaan, meliputi analisis korosi (seperti halnya Tafel), analisis sifat bahan, dan deteksi in vivo biologis seperti glukosa dan amina katekol [34].
Analisis korosi dibantu dengan intrumen potensiostat, dan metode yang biasanya digunakan adalah polarisasi potensiodinamik. Metode ini memungkinkan untuk mendapat informasi yang cukup untuk proses elektroda, meliputi informasi laju korosi, kerentanan pitting, passivity, serta perilaku katodik dari sistem elektrokimia [35].
Dalam pengoperasiannya, potensiostat biasa dihubungkan dengan 3 jenis elektroda yang umum, yaitu reference electrode, working electrode, dan counter electrode. Reference
electrode harus mendekati kondisi non polarizable yang ideal, contohnya adalah Ag / AgCl
atau elektroda kalomel, karena elektroda ini akan menetapkan potensial dari referensi secara konstan dalam sel elektrokimia, di mana potensial dari working electrode dapat ditentukan juga dengan presisi yang relatif tinggi [35]. Lalu, perubahan lokasi puncak sekecil 1,0 mV dapat menjadi penting juga dalam pengukuran elektrokimia yang presisi, misalnya, ketika menentukan parameter termodinamika atau kinetik untuk sistem redoks [36].
Selain sifat elektroda referensi yang penting dalam memastikan stabilitas potensial referensi, desain potentiostat juga termasuk hal yang penting. Arus minimal diambil melalui reference electrode karena sinyal arusnya di input ke arus yang besar melalui
counter electrode seperti platinum dan berbagai bentuk karbon (misalnya glassy carbon
ataupun grafit). Selain itu, Arus yang timbul dari peristiwa transfer elektron pada working
electrode juga diukur pada counter electrode. Salah satu contoh working electrode yang
sangat murah, adalah timbal. Selain itu, grafit dari pensil mekanik juga dapat digunakan sebagai working electrode. Dalam studi laju korosi, working electrode yang digunakan merupakan bahan yang akan diselidiki ketahanannya terhadap proses korosi [33].
Universitas Pertamina - 19