HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.5. Jumlah Fe (Besi) Dan C (Karbon) Dalam Larutan Bekas Perendaman Baja Karbon Schedule40 Grade B
Untuk mengetahui jumlah Fe (besi) yang ada di dalam larutan bekas perendaman Baja Karbon Schedule 40 Grade B digunakan alat SSA sebagai alat uji, sedangkan untuk mengetahui jumlah C (karbon) digunakan Metode Gravimetri, dan dilakukan perhitungan seperti pada Lampiran 4, 5 dan 6. Sehingga diperoleh data jumlah Fe dan C dalam larutan bekas perendaman yang terdapat dalam Tabel 4.3 sebagai berikut:
Table 4.3. Konsentrasi Logam Fe (besi) Dan C (karbon) Di Dalam Larutan Bekas Perendaman Baja Karbon Schedule 40 Grade B Selama 7 Hari No. Sampel (perendaman baja) Konsentrasi Inhibitor (ppm) Jumlah unsur Fe (ppm) C (%) 1 Dalam NaCl 3 % 0 5493,62 0,94 2 Inhibitor (24 jam) lalu NaCl 3 % (7 hari) 200 1660,00 0,74 400 1234,00 0,52 600 634,00 0,16 800 361,00 0,10 3 Inhibitor + NaCl 3 % (7 hari) 200 464,00 0,69 400 394,00 0,63 600 281,00 0,58 800 135,00 0,19 4.2. Pembahasan
Proses korosi adalah proses yang menyangkut proses kimia, fisika, dan mekanik yang pada kondisi tertentu dapat saling mempengaruhi sehhingga masalah korosi menjadi sangat bervariasi. Mekanisme korosi secara sederhana dapat diterangkan secara elektrokimia. Dari segi elektrokimia ada tiga faktor yang menyebabkan terjadinya proses korosi pada logam yaitu lingkungan yang basah, adanya oksigen dan perbedaan potensial (Arifin, 2004).
Bila suatu logam disimpan di udara terbuka, permukaannya akan dibasahi oleh molekul air (lingkungan yang basah) yang bertindak sebagai media elektrolit. Konduktivitas lapisan air akan bertambah besar jika mengandung garam-garam terlarut yang berasal dari polusi udara. Makin lembab udara disekitarnya, semakin tebal lapisan molekul air yang melekat pada permukaan logam tersebut. Dengan
adanya elektrolit, akan terjadi hubungan pendek (Short Circuit) pada logam akibat perbedaan potensial. Umumnya semakin rendah potensial anoda semakin besar daya larutnya dan semakin kuatkorosinya (Rossalina, 1998). Logam baja memiliki sifat yang tidak sejenis (inhomogenitas) pada permukaannya, sehingga dapat menyebabkan terjadinya serangan lokal. Ketahanan korosi besi lebih rendah apabila dibandingkan dengan baja, hal tersebut dikarenakan reaksi reduksi yang terjadi pada bagian katoda dapat dengan mudah terjadi pada permukaannya, dan karat yang dihasilkan pada proses korosi berupa butiran halus dan tidak melekat pada permukaan logam (karat lepas). Baja terutama tipe baja karbon lebih banyak digunakan dalam aplikasinya, hal tersebut disebabkan karena harganya yang relatif lebih murah, sifat mekanik yang baik dan lebih mudah untuk dibentuk.Inhibitor korosi dapat didefinisikan sebagai senyawaan kimia yang apabila ditambahkan ke dalam suatu lingkungan dengan konsentrasi kecil, secara efektif dapat menurunkan laju korosi. Pada umumnya efisiensi inhibitor akan meningkat dengan bertambahnya konsentrasi inhibitor (Robert, 1986). Dapat lebih dipahami melalui Gambar 4.1 dibawah ini, yang memperlihatkan nilai efisiensi maksimum dari penggunaan inhibitor terhadap laju korosi baja.
Gambar 4.1. Grafik Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Terhadap Efisiensi Inhibitor
Dari hasil analisa efisiensi inhibisi ekstrak metanol daun lamtoro terhadap Baja Karbon Schedule 40 Grade B (Tabel 4.2) yang dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat bahwa efisiensi maksimum terjadi pada prosedur perendaman sampel dengan inhibitor selama 24 jam dengan konsentrasi 600 ppm lalu NaCl 3 % selama 7 hari yaitu sebesar 68,55 %. Hal ini disebabkan karena lapisan
22,3352 35,10385 68,54908 29,37709 55,84842 22,33171 18,28886 23,41699 0 20 40 60 80 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 E fi si e n si I n h ib it o r ( %) Konsentrasi Inhibitor (ppm)
pelindung yang telah dihasilkan dari perendaman sebelumnya dengan larutan inhibitor dengan konsentrasi 600 ppm bekerja maksimal dalam menghambat laju korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B sehingga proses korosi dapat dihambat dan laju korosi juga berkurang.
Selain itu pada prosedur perendaman sampel baja dalam campuran NaCl 3 % dengan inhibitor, efisensi inhibisi terjadi pada prosedur perendaman sampel dalam campuran larutan inhibitor konsentrasi 200 ppm dengan NaCl 3 % selama 7 hari yaitu sebesar 55,85 %. Hal ini disebabkan karena prosedur perendaman secara bersamaan inhibitor ekstrak metanol daun lamtoro dengan NaCl 3 % tidak efektif menghambat korosi pada baja karbon yang digunakan. Terlihat dari semakin meningkatnya konsentrasi inhibitor maka efisiensi inhibisi dari inhibitor yang digunakan juga berkurang. Sehingga dapat diketahui bahwa inhibitor ekstrak metanol daun lamtoro bereksi cepat dengan NaCl 3 % yang digunakan sebagai media korosi, dan serangan ion Cl- terhadap inhibitor juga sangat cepat sehingga inhibitor cepat habis bereaksi dan sisa ion Cl-akan menyerang logam dengan cepat pula.
Inhibitor organik dikenal juga sebagai pembentuk lapisan pelindung yang melindungi permukaan logam, dengan cara membentuk lapisan pasif yang hidrofobik pada permukaan logam. Keefektifan inhibitor tersebut bergantung pada komposisi kimianya, struktur molekul, dan afinitas terhadap permukaan logam. Karena pembentukan lapisan merupakan peristiwa adsorpsi, temperatur dan tekanan dari sistem merupakan faktor yang sangat penting. Inhibitor organik membentuk lapisan dari molekul-molekul yang teradsorpsi pada permukaan logam, yang dapat mencegah pelarutan logam dalam elektrolit. Harga konsentrasi inhibitor juga berpengaruh sangat penting (Robert, 1986). Seperti juga yang terlihat pada Gambar 4.2 berikut ini dimana terjadi penurunan laju korosi saat menggunakaan inhibitor yang menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan antara laju korosi baja dengan menggunakan inhibitor dan tanpa menggunakan inhibitor.
Gambar 4.2. Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap Laju Korosi Baja Karbon
Dari data hasil analisa laju korosi Baja Karbon Schedule 40 Grade B Tabel 4.1) yang telah dilakukan, dapat dilihat bahwa perendaman sampel baja di dalam media korosi NaCl 3 % tanpa penambahan inhibitor menunjukkan nilai laju korosi yang sangat tinggi yaitu 475,2319 mpy. Hal ini menunjukkan bahwa baja karbon sangat mudah terkorosi dalam media korosi NaCl 3 % yang sifatnya mirip dengan air laut.
Sedangkan dengan prosedur perendaman sampel baja di dalam larutan inhibitor selama 24 jam dengan variasi konsentrasi 200; 400; 600; dan 800 ppm selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari memperlihatkan hasil yang signifikan. Dimana hasil analisa menunjukkan bahwa laju korosi terus berkurang hingga konsentrasi inhibitor 600 ppm yaitu sebesar 149,4648 mpy, dan setelah itu meningkat kembali pada konsentrasi inhibitor 800 ppm yaitu sebesar 335,6226 mpy. Hal ini menunjukkan inhibisi maksimal terjadi pada perendaman sampel dengan larutan inhibitor konsentrasi 600 ppm sebelum perendaman dengan media korosi NaCl 3 % selama 7 hari. Hal ini disebabkan karena reaksi antara Fe2+ dengan inhibitor ekstrak bahan alam menghasilkan senyawa kompleks yang mempunyai kestabilan yang tinggi dimana akan terbentuk lapisan pelindung in situ, yaitu lapisan yang terbentuk akibat adanya adsorpsi molekul ekstrak bahan
0; 475,2319 200; 369,0879 400; 308,4072 600; 149,4648 800; 335,6226 0; 475,2319 200; 209,8224 400; 369,1045 600; 388,3174 800; 363,9469 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 La ju K o ro si ( mp y ) Konsentrasi Inhibitor (ppm)
alam pada permukaan logam yang digunakan. Lapisan ini membentuk lapisan pasif yang hidrofobik yang bertujuan melindungi logam terhadap korosi lebih lanjut. Dalam penelitian yang dilakukan, adsorpsi molekul ekstrak metanol daun lamtoro yang digunakan sebagai inhibitor terhadap sampel baja karbon membentuk lapisan pelindung yang stabil dan menyebabkan berat baja berubah banyak. Sehingga perhitungan laju korosi menunjukkan hasil yang tinggi. Tetapi, hal ini bukan disebabkan oleh korosi dari media NaCl 3 % tetapi lapisan pelindung in situ yang terdeposit ke permukaan baja sehingga laju korosi terhitung tinggi.
Dan pada prosedur perendaman sampel baja dalam campuran NaCl 3 % dengan larutan inhibitor menunjukkan hasil yang berbeda pula. Dimana laju korosi menurun drastis pada perendaman sampel baja dengan campuran larutan inhibitor konsentrasi 200 ppm dan NaCl 3 % yaitu sebesar 209,8224 mpy dan terus meningkat hingga variasi konsentrasi inhibitor 600 ppm yaitu sebesar 388,3174 mpy, kemudian turun kembali pada konsentrasi inhibitor 800 ppm yaitu sebesar 363,9469 mpy. Hal ini dikarenakan campuran larutan inhibitor dan NaCl 3 % membuat inhibitor tidak efektif lagi dalam menghambat proses korosi baja saat baja dimasukkan. Karena NaCl 3 % dan larutan inhibitor bereaksi satu sama lain sehingga kemampuan inhibitor untuk menghambat laju korosi juga berkurang. Sedangkan pada konsentrasi inhibitor 800 ppm habisnya inhibitor bereaksi dengan NaCl 3 % sedikit lebih lama sehingga laju korosi berkurang.
Selain itu dari data hasil analisis jumlah Fe (besi) dan C (karbon) yang terdapat dalam larutan bekas perendaman sampel baja (Tabel 4.3) dapat dilihat bahwa inhibitor ekstrak metanol daun lamtoro yang digunakan dalam penelitian ini efektif menghambat laju korosi logam Fe dan C yang kandungannya paling tinggi di dalam sampel Baja Karbon Schedule40 GradeByang digunakan. Dimana pada perendaman sampel dengan NaCl 3 % tanpa ditambahkan inhibitor terlihat bahwa logam Fe yang terkorosi ke dalam larutan adalah 5493,62 ppm dan C yang terkorosi adalah sebesar 0,94 % yang kedua nilai tersebut termasuk sangat tinggi.
Saat digunakan inhibitor sebagai agen penghambat korosi, jumlah Fe dan C yang terkorosi jauh berkurang dan menunjukkan nilai yang signifikan jika dibandingkan dengan jumlah Fe dan C yang terkandung di dalam larutan yang tidak menggunakan inhibitor.Dalam grafik berikut diperlihatkan bahwa jumlah Fe dan C yang terkorosi ke dalam larutan media perendaman baja semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan inhibitor cukup efektif menghambat laju korosi dari masing – masing logam tersebut seperti yang terdapat dalam Gambar 4.3 dan 4.4 berikut:
Gambar 4.3. Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap Jumlah Fe Yang Terlarut Di Dalam Larutan NaCl 3 %
Gambar 4.4. Grafik Pengaruh Konsentrasi Larutan Inhibitor Terhadap JumlahC Yang Terlarut Di Dalam Larutan NaCl 3 %
5493,62 1660 1234 634 361 5493,62 464 394 281 135 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 K a d a r F e ( p p m) Konsentrasi Inhibitor (ppm)
Inhibitor Lalu NaCl 3 % Inhibitor + NaCl 3 %
0,94 0,74 0,52 0,16 0,1 0,94 0,69 0,63 0,58 0,19 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 K a d a r C ( %) Konsentrasi Inhibitor (ppm)
Dapat dilihat bahwa masing – masing grafik diatas menunjukkan hasil yang berbeda. Dimana korosi logam Fe dari sampel Baja karbon Schedule 40 Grade B dalam Gambar 4.3 terhambat dengan baik melalui prosedur perendaman sampel baja dalam campuran inhibitor dengan NaCl 3 %, dimana jumlah Fe yang terlarut di dalam larutan bekas perendaman baja jumlahnya semakin sedikit dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor. Hal ini disebabkan bahwa rekasi yang terjadi antara inhibitor dengan media korosi membuat waktu kontak media korosi dengan baja karbon menjadi berkurang. Sehingga semakin tinggi konsentrasi inhibitor yang digunakan maka semakin lama rekasi serangan media korosi terhadap inhibitor, dan semakin singkat pula waktu kontak antara media korosi dengan baha, sehingga logam Fe yang terkorosi menjadi semakin sedikit.
Sedangkan pada korosi karbon (C) terlihat bahwa jumlah C terlarut yang paling sedikit berdasarkan Gambar 4.4 adalah pada prosedur perendaman sampel baja dengan larutan inhibitor selama 24 jam lalu NaCl 3 % selama 7 hari, dimana jumlah C dalam larutan bekas perendaman baja jumlahnya semakin sedikit dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor. Hal ini disebabkan karena inhibitor berekasi dengan Fe2+ membentuk senyawa kompleks dalam mekanisme inhibisi. Ketika digunakan inhibitor sebagai lapisan pelindung sebelum perendaman dengan media korosi, maka lapisan pelingdung itu akan melindungi seluruh permukaan logam, bukan hanya berekasi dengan Fe2+, melainkan menutupi seluruh permukaan logam dengan cara adsorpsi pada permukaan logam. Sehingga semakin tinggi konsentrasi inhibitor yang digunakan makan semakin sedikitlah kemungkinan media korosi untuk menyerang atom C yang terdapat di dalam sampel baja sehingga jumlah C terlarut di dalam baja semankin berkurang.
