IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechu L.)

38  163  Download (281)

Teks penuh

(1)

IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechuL.)

(Skripsi)

Oleh KARTIKA SARI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

(2)

ABSTRACT

IDENTIFICATION OF ORGANIC CORROSION INHIBITOR OF METHANOL EXTRACT OF ARECA FRUIT(Areca catechu L.)

By

KARTIKA SARI

(3)

ABSTRAK

IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechuL.)

Oleh

KARTIKA SARI

Telah dilakukan penelitian tentang identifikasi ekstrak buah pinang sebagai inhibitor korosi baja lunak dalam air laut buatan yang jenuh dengan gas CO2. Buah pinang dimaserasi menggunakan pelarut metanol. Ekstrak kasar metanol (fasa M) selanjutnya diekstraksi dengan pelarut kloroform dan etilasetat, Hasil ekstrak dengan pelarut kloroform (fasa M1) dan etil asetat (fasa M2) masing-masing dianalisis komposisinya dengan metode Kromatografi lapis tipis (KLT), diidentifikasi menggunakan spektroskopi infra merah, dan daya inhibisinya menggunakan metode gravimetri dan potensiodinamik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inhibitor hasil isolat buah pinang mengandung senyawa tanin yang dapat menurunkan laju korosi. Persen proteksinya masing-masing menggunakan metode kehilangan berat dan polarisasi potensiodinamik adalah 82,40% dan 51,73%.

(4)

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang dan Masalah

Korosi merupakan salah satu permasalahan yang sangat diperhitungkan di dunia industri,

khususnya industri penghasil minyak bumi dan gas yang banyak menggunakan pipa dan

logam. Industri ini sangat rentan terhadap korosi karena lingkungannya yang bersifat korosif.

Korosi pada logam merupakan reaksi antara logam dengan lingkungannya yang terjadi secara

elektrokimia dan menyebabkan penurunan mutu logam. Proses korosi merupakan fenomena

alam yang tidak dapat dihentikan, namun dapat dicegah dengan

banyak cara yaitu pelapisan pada permukaan logam, perlindungan katodik, penambahan

inhibitor korosi dan lain-lain. Sejauh ini, penambahan inhibitor merupakan salah satu cara

yang paling efektif untuk mencegah korosi karena dalam penggunaannya memerlukan biaya

relatif murah dan prosesnya sederhana (Ilim dan Hermawan, 2008).

Inhibitor korosi merupakan suatu zat yang dapat menghambat proses terjadinya korosi pada

logam. Umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa-senyawa organik dan anorganik.

Penggunaan inhibitor dari senyawa organik seperti nitrit (NO2

-) telah banyak digunakan. Tetapi penggunaan inhibitor tersebut tidak ramah lingkungan

(Ameeret al., 2000), sehingga untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diperlukan

(5)

Penggunaan inhibitor alami merupakan salah satu alternatif inhibitor yang ramah lingkungan

karena inhibitor ini umumnya berasal dari ekstrak tumbuhan khususnya senyawa yang

mengandung atom N, O, P, S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas yang

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam (Ilim

dan Hermawan, 2008).

Beberapa ekstrak tumbuhan mengandung senyawa organik seperti tanin, alkaloid, saponin ,

protein dan lain-lain.yang memiliki kemampuan mengurangi laju korosi (Oguzieet al.,

2007). Lestari (2011) melaporkan bahwa tanin dari ekstrak air kayu akasia efektif

menurunkan laju korosi dengan metode potensiodinamik dengan persen proteksi sebesar

36,1% pada konsentrasi 80 mg/L, sedangkan uji pendahuluan yang telah dilakukan

Hermawan (2007), menunjukkan bahwa ekstrak metanol daun tembakau, daun lada, daun

pepaya, daun teh dan buah pinang dapat efektif menurunkan laju korosi baja lunak dengan

metode gravimetri dalam medium air laut buatan yang jenuh CO2dari kelima ektrak metanol tumbuhan tersebut, ekstrak metanol buah pinang paling efektif menurunkan laju korosi,

dengan nilai laju korosi sebesar 0,1542 mmpy dan persen proteksi sebesar 85,28 %. Namun

pada penelitian itu belum diketahui senyawa aktif yang dapat menghambat laju korosi

tersebut.

Berdasarkan paparan di atas, maka pada penelitian ini akan dilakukan identifikasi senyawa

aktif ekstrak buah pinang dan diuji aktivitasnya sebagai inhibitor korosi dengan metode

(6)

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk :

1. Mengidentifikasi senyawa inhibitor dari ekstrak metanol buah pinang.

2. Melakukan uji aktivitas senyawa inhibitor sebagai inhibitor korosi baja lunak.

C. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang peran ektrak

(7)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Definisi Korosi

Korosi merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan kualitas suatu logam akibat

beraksi dengan lingkunannya yang terjadi secara elektrokimia. Kondisi lingkungan yang

sering menyebabkan terjadinya korosi pada logam adalah udara dan air (Fontana dan Greene,

1986).

Menurut Trethewey dan Chamberlin (1991), ada beberapa faktor penyebab terjadinya korosi

antara lain adalah udara, air, tanah dan zat-zat kimia.

1. Udara

Udara adalah suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan bumi dan komposisi campuran

gas tersebut tidak selalu konsistan. Adanya oksigen yang terdapat di dalam udara dapat

bersentuhan dengan permukaan logam yang lembab sehingga kemungkinan terjadinya korosi

lebih besar.

2. Air

Air dapat dibedakan atas air laut dan air tawar. Air laut merupakan larutan yang

mengandung berbagai macam garam yang bersifat korosif. Jumlah garam dapat dinyatakan

(8)

karena banyaknya bahan-bahan padat yang terdapat dalam air laut maka akan mempengaruhi

laju korosi suatu bahan logam (Kirk dan Othmer,1965).

Tabel 1. Komposisi kimia air laut

Senyawa Persen %

Air laut sangat mempengaruhi laju korosi dari logam yang dilaluinya atau yang kontak

langsung dengannya, hal ini dikarenakan air laut mempunyai konduktivitas yang tinggi dan

memiliki ion klorida yang dapat menembus permukaan logam (Kirk dan Othmer,1965).

Air tawar seperti air sungai, air danau atau air tanah dapat mengandung berbagai macam

garam alami, asam, oksigen dan zat-zat kimia lain yang berasal dari susunan geologi dan

mineral dari daerah yang bersangkutan. Biasanya zat terlarut yang membentuk asam,

misalnya belerang dioksida, karbon dioksida dan sebagainya akan mempercepat laju korosi

(Sulaiman, 1978).

(9)

Korosi di dalam tanah selain terjadi pada pipa-pipa dan kabel-kabel juga terjadi pada

pondasi-pondasi logam yang terendam di dalamnya. Tiang- tiang baja yang dikubur jauh di

dalam tanah yang sudah lama tidak digali terkena korosi karena kurangnya oksigen dalam

tanah. Pada pemasangan pipa-pipa dalam tanah, tanah yang digali dan kemudian ditutup lagi

memungkinkan adanya oksigen terkurung di dalam tanah dapat menyebabkan korosi. Korosi

elektrokimia dapat terjadi dalam tanah akibat adanya arus listrik yang disebabkan oleh

kebocoran arus listrik dari kabel-kabel jalan rel kereta api atau sumber-sumber lain

(Trethewey dan Chamberlin, 1991). Tanah harus dianalisis terlebih dahulu sebelum

logam-logam dimasukkan ke dalamnya, karena tanah dapat mengandung berbagai macam zat-zat

kimia dan mineral-mineral yang korosif. Setelah dianalisis, kita dapat menentukan usaha

perlindungan yang tepat terhadap logam-logam tersebut dari serangan korosi di dalam tanah

(Trethewey dan Chamberlin, 1991).

4. Zat-zat kimia

Zat-zat kimia yang dapat menyebabkan korosi antara lain adalah asam, basa dan garam baik

dalam bentuk cair, padat maupun gas. Pada umumnya korosi oleh zat-zat kimia pada suatu

material dapat terjadi bila material mengalami kontak langsung dengan zat-zat kimia tersebut.

B. Material Baja

Baja mempunyai kandungan unsur utama yaitu besi. Besi merupakan jenis logam yang

banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam tabel periodik unsur besi mempunyai

simbol Fe yang termasuk dalam golongan VIII B dan periode 4 dengan nomor atom 26.

(10)

karbon dibedakan antara baja karbon rendah, baja karbon menengah dan baja karbon tinggi,

sedangkan baja paduan merupakan paduan besi dengan kandungan kromium minimal 10,5%.

Salah satu jenis baja karbon rendah adalah baja lunak (mild steel) yang merupakan paduan

logam yang terdiri dari besi, karbon, mangan, silikon dan lain-lain. Baja lunak memiliki

ketahanan korosi yang baik dalam larutan basa, beberapa senyawa organik, asam

pengoksidasi kuat,dan memiliki sifat mekanik yang baik serta mudah dibuat, tetapi baja lunak

sangat mudah terkorosi dalam larutan nitrat, hidroksida, dan amonia (Roberge, 2000).

Tabel 2. Komposisi baja lunak (mild steel)

Unsur Persen %

Menurut Fontana dan Greene (1986), korosi dapat dibagi menjadi enam jenis berdasarkan

bentuknya yaitu : korosi batas butir, korosi merata, korosi sumur, korosi celah, korosi

galvanik dan korosi erosi.

(11)

Korosi batas butir merupakan serangan korosi yang terjadi pada batas butir logam atau daerah

sekitarnya tanpa serangan yang cukup besar terhadap butirnya sendiri. Seperti yang diketahui

bahwa logam merupakan susunan butiran-butiran kristal seperti butiran pasir yang menyusun

batu pasir. Butiran-butiran tersebut saling terikat yang kemudian membentuk mikrostruktur.

Adanya serangan korosi batas butir menyebabkan butiran menjadi lemah terutama di batas

butir sehingga logam kehilangan kekuatan. Dalam hal ini timbul keretakan pada logam

akibat korosi melalui batas butir. Retak yang ditimbulkan korosi jenis ini disebutstress

corrosion cracking(SCC) yang terdiri atas retakinterglanulardan retaktransgranular.

Retakintergranularberjalan sepanjang batas butir, sedangkan retak transganularberjalan

tanpa menyusuri batas butir tersebut (Fontana dan Greene, 1986).

2. Korosi merata

Korosi merata merupakan bentuk korosi yang sering terjadi dan banyak dijumpai pada besi

yang terendam dalam larutan asam. Jenis korosi ini terlihat secara merata pada permukaan

logam dengan intensitas yang sama, yang akan menjadi tipis secara merata pada

permukaannya dengan kecepatan yang hampir sama, sehingga daerah-daerah anoda dan

katoda tersebar pada seluruh permukaan. Contohnya sebatang besi (Fe) atau seng (Zn)

direndam dalam larutan H2SO4,keduanya akan larut dengan laju yang merata pada permukaan logam (Fontana dan Greene, 1986).

(12)

Korosi sumuran adalah korosi yang terjadi pada daerah tertentu. Bentuk korosi ini umumnya

disebabkan oleh klorida. Korosi jenis ini terjadi karena komposisi material yang tidak

homogen, rusaknya lapisan pelindung, adanya endapan dipermukaan material, serta adanya

kerusakan pada bagian material (Fontana dan Greene, 1986).

4. Korosi celah

Korosi celah merupakan korosi yang terkonsentrasi pada daerah tertentu. Korosi ini terjadi

pada suatu logam di daerah yang berhubungan langsung dengan bahan lain yang bukan

logam (Fontana dan Greene, 1986).

5. Korosi galvanik

Korosi galvanik terjadi karena perbedaan potensial antara dua logam yang tidak sama. Bila

kedua logam ini bersinggungan akan menghasilkan aliran elektron diantara kedua logam

tersebut. Logam yang lebih mulia bersifat katodik dan akan diserang korosi lebih kecil,

sedangkan logam yang kurang mulia bersifat anodik dan akan lebih mudah diserang korosi

(Fontana dan Greene, 1986).

6. Korosi erosi

Korosi erosi disebabkan oleh gabungan dari kerusakan elektrokimia dan kecepatan fluida

yang tinggi pada permukaan logam. Korosi ini dicirikan oleh adanya gelombang, lembah

(13)

D. Inhibitor Korosi

Inhibitor korosi adalah suatu senyawa organik atau anorganik yang apabila ditambahkan

dalam jumlah relatif sedikit ke dalam sistem logam akan menurunkan laju korosi logam.

Menurut Hermawan (2007), suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke

dalam lingkungan yang korosif dapat secara efektif mengurangi laju korosi. Syarat umum

suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi adalah senyawa-senyawa yang

mampu membentuk kompleks atau memiliki gugus fungsi yang mempu membentuk ikatan

kovalen koordinasi (Dalimunthe, 2004).

Dililat dari jenisnya inhibitor korosi terbagi menjadi dua, yaitu inhibitor anorganik dan

inhibitor organik. Kedua jenis ini merupakan jenis inhibitor bedasarkan materialnya. Berikut

adalah dua jenis inhibitor korosi :

1. Inhibitor anorganik

Inhibitor anorganik dapat menginhibisi material logam baik secara anodik atau katodik

karena memiliki gugus aktif (Wiston, 2000). Inhibitor ini terdiri dari beberapa senyawa

anorganik antara lain : fosfat, kromat, dikromat, silikat, borat, molibdat dan arsenat.

Senyawa-senyawa tersebut sangat berguna dalam aplikasi pelapisan korosi, namun inhibitor

ini memiliki kelemahan yaitu bersifat toksik (Ameer,et al., 2000).

(14)

Inhibitor ini berperan sebagai inhibitor anodik dan katodik karena dapat menginhibisi reaksi

anodik dan katodik, sehingga akan terjadi penurunan laju korosi yang ditandai dengan

melambatnya reaksi anodik, reaksi katodik atau bahkan kedua reaksi tersebut (Agrawal,et

al., 2004). Senyawa yang digunakan sebagai inhibitor organik adalah senyawa heterosiklik

yang mengandung atom nitrogen, sulfur atau oksigen yang mempunyai elektron bebas

(Stupnisek-Lisac,et al., 2002).

Inhibitor organik dapat mempengaruhi seluruh permukaan dari suatu logam yang terkorosi

apabila digunakan dalam konsentrasi yang cukup. Efektifitas dari inhibitor ini bergantung

pada komposisi kimia, struktur molekul terhadap permukaan logam. Inhibitor organik

diklasifikasikan dalam dua bentuk yaitu sintetik dan alami. Inhibitor organik sintetik dapat

menghambat laju korosi logam, namun inhibitor ini sangat berbahaya terhadap manusia dan

lingkungan karena inhibitor sintetik ini bersifat toksik. Sedangkan untuk inhibitor organik

alami bersifat non-toksik dan ramah lingkungan karena berasal dari senyawa bahan alam

seperti tumbuh–tumbuhan (Oguzie,et al., 2007) dan hewan (Cheng,et al., 2007) yang

mengandung atom N, O, P, S, dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas yang

dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam (Ilim

dan Hermawan, 2008)

Inhibitor organik alami dari hewan telah diteliti, Utami (2007) melaporkan bahwa kitosan

dari kulit udang efektif menurunkan laju korosi baja lunak dalam medium air laut buatan

yang jenuh gas CO2dengan metode gravimetri dan diperoleh persen proteksi sebesar 43,59 %. Inhibitor organik alami dari ekstrak tumbuhan telah banyak dilakukan, Lestari dkk (2011)

(15)

korosi, pada percobaan ini diperoleh persen proteksi sebesar 36,1% pada konsentrasi 80 mg/L

dengan metode yang polarisasi potensiodinamik.

Stiadi dkk (1999) melaporkan bahwa tanin murni dapat menghambat laju korosi dalam air

laut buatan sebesar 49,31 % pada konsentrasi 2000 mg/L dengan metode gravimetri.

Ridwanulloh (2009) melaporkan bahwa tanin murni dapat menginhibisi korosi pada baja

dalam larutan NaCl yang jenuh gas CO2dengan metode gravimetri, pada penelitian ini diperoleh kondisi optimum 100 mg/L dengan nilai persen proteksi sebesar 84,30 %.

Hermawan (2007) melakukan penelitian tentang laju korosi baja lunak dari beberapa ekstrak

metanol tumbuhan daun tembakau, daun lada, daun pepaya, daun teh dan buah pinang yang

efektif menurunkan laju korosi baja lunak dengan metode gravimetri dalam medium air laut

buatan yang jenuh gas CO2, dari kelima ektrak metanol tumbuhan yang digunakan tersebut, ekstrak metanol buah pinang paling efektif menurunkan laju korosi, dengan nilai laju korosi

sebesar 0,1542 mmpy dan persen proteksi sebesar 85,28 %.

E. Tanaman Pinang (Areca catechu L.)

Pinang merupakan tumbuhan tropika yang ditanam untuk mendapatkan buahnya dan karena

keindahannya sebagai hiasan taman. Tingginya antara 10 hingga 30 m dan meruncing di

bagian pucuk, ukuran melintang batang pokok 15 cm hingga 20 cm. Pinang adalah sejenis

palma yang tumbuh di daerah Pasifik, Asia dan Afrika bagian timur (Syamsuhidayat dan

(16)

Gambar 1. Tumbuhan pinang (Areca catechuL.) (Syamsuhidayat dan Hutapea, 1991) Tabel 3. Kadar komponen kimia buah pinang

Sumber (Departemen Pertanian LIPTAN, 1992).

1.1 Senyawa tanin

Tanin merupakan zat organik yang sangat kompleks dan terdiri dari senyawa fenolik. Pada

tumbuh- tumbuhan, senyawa tanin terdapat pada bagian kulit kayu, batang, daun dan

buah-buahan. Beberapa jenis tanaman yang dapat menghasilkan tanin, antara lain: tanaman

pinang, tanaman akasia, gabus, bakau, pinus dan gambir. Tanin ini disebut juga asam tanat,

(17)

Dilihat dari struktur kimianya, tanin memiliki rumus empiris C14H14O11dengan berat molekul antara 500-2000. Berdasarkan jenisnya tanin terbagi menjadi 2 bagian yaitu tanin

terkondensasi dan tanin terhidrolisis (Harborne, 1984). Kedua jenis tanin menunjukkan

reaksi yang berbeda jika direaksikan dengan pereaksi FeCl3. Tanin terkondensasi menghasilkan warna hijau kehitaman sedangkan tanin terhidrolisis memberikan biru

kehitaman (Etherington, 2002).

Gambar 2. Struktur inti Tanin (Robinson, 1995)

Senyawa tanin jika dianalisis dengan spektrofotometri infra merah (IM) akan

mempunyai serapan yang spesifik, yaitu serapan di daerah frekuensi 3150-3050

cm-1dengan intensitas tajam akibat rentangan C-H aromatik, serapan lebar antara

3500-3200 cm-1akibat rentangan O-H, C=O keton pada 1725-1705 cm-1dan C-O

eter pada 1300-1000 cm-1(Sastrohamidjojo, 1991). Salah satu contoh spektrum IM senyawa

(18)

Gambar 3. Spektra infra merah ekstrak tanin (Hayati dkk, 2010) F. Isolasi Senyawa Inhibitor

Metode pemisahan merupakan cara untuk memisahkan senyawa-senyawa yang memiliki

perbedaan fasa dan kepolaran. Dalam hal ini, banyak metode yang dapat digunakan dalam

kimia organik untuk memisahkan senyawa-senyawa tersebut diantaranya:

1. Ekstraksi

Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen/zat aktif suatu simplisia dengan

menggunakan pelarut tertentu. Prinsip ekstraksi didasarkan pada distribusi zat terlarut

dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur (Khopar, 2002).

Ekstraksi digolongkan ke dalam dua bagian besar berdasarkan bentuk fasa yang diekstraksi

yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi cair-padat. Untuk ekstraksi cair-cair dapat

menggunakan corong pisah, sedangkan ekstraksi cair-padat terdiri dari beberapa cara yaitu

maserasi, perkolasi dan sokletasi (Harborne, 1984).

Maserasi merupakan proses ekstraksi dengan cara perendaman sampel menggunakan pelarut

organik pada suhu ruang. Proses ini sangat menguntungkan dalam proses isolasi senyawa

(19)

membran sel akibat perbedaan tekanan di dalam dan di luar sel, sehingga metabolit sekunder

yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik serta struktur senyawa tidak

akan mudah rusak (Harborne, 1984).

2. Kromatografi

Kromatografi merupakan pemisahan suatu senyawa yang didasarkan atas perbedaan laju

perpindahan dari komponen-komponen dalam campuran. Pemisahan dengan metode

kromatografi dilakukan dengan cara memanfaatkan sifat-sifat fisik dari sampel, seperti

kelarutan, adsorbsi, keatsirian dan kepolaran. Kelarutan merupakan kecenderungan molekul

untuk melarut dalam cairan. Adsorpsi penyerapan adalah kecenderungan molekul untuk

melekat pada permukaan serbuk halus (Johnson dan Stevenson, 1991). Berdasarkan jenis

fasa diam dan fasa gerak yang dipartisi, kromatografi dapat digolongkan menjadi beberapa

golongan (Tabel

3).

Tabel 4. Penggolongan kromatografi berdasarkan fasa diam dan fasa gerak.

Sumber: Johnson dan Stevenson (1991).

Pada penelitian ini digunakan metode kromatografi lapis tipis (KLT). Kromatografi lapis

tipis (KLT) adalah salah satu metode yang melibatkan pendistribusian campuran dua atau Fasa diam Fasa gerak Sistem kromatografi

Padat Cair Cair–adsorpsi

Padat Gas Gas–adsorpsi

Cair Cair Cair–partisi

(20)

lebih senyawa antara fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam dapat berupa lapisan tipis dari

penyerapan pada plat, dan pada fasa gerak adalah cairan pengembang yang bergerak naik

pada fasa diam membawa komponen-komponen sampel (Gritter dkk, 1991).

Komponen-komponen senyawa yang dianalisis dapat dipisahkan dan dibedakan berdasar

harga Rf(Retention Factor/ Faktor retensi). Faktor retensi didefinisikan sebagai

perbandingan jarak perjalanan suatu senyawa dengan jarak perjalanan suatu pelarut (eluen)

pada suatu waktu yang sama.

Nilai Rfuntuk setiap warna dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Rf = Jarak perjalanan suatu senyawa Jarak perjalanan suatu eluen

Harga Rf ini bergantung pada beberapa parameter yaitu sistem pelarut, adsorben (ukuran butir, kandungan air, ketebalan), jumlah bahan yang ditotolkan pada plat dan suhu (Khopkar,

2002).

Keuntungan kromatografi lapis tipis adalah dapat memisahkan senyawa yang sangat berbeda

seperti senyawa organik alam dan senyawa organik sintesis, kompleks organik dan anorganik

serta ion anorganik dalam waktu singkat menggunakan alat yang tidak terlalu mahal. Metode

ini kepekaannya cukup tinggi dengan jumlah cuplikan beberapa mikrogram. Kelebihan

metode ini jika dibandingkan dengan kromatografi kertas adalah dapat digunakan pereaksi

asam sulfat pekat yang bersifat korosif, kelemahannya adalah harga Rfyang tidak tetap (Hostettman dkk, 1995).

(21)

Spektroskopi merupakan ilmu yang mempelajari tentang cara menganalisis spektrum suatu

senyawa dan interaksi antara radiasi elektromagnetik. Teknik spektroskopi adalah

berdasarkan absorpsi dari suatu senyawa organik dapat digunakan untuk menentukan struktur

dari senyawa organik tersebut (Fessenden dan Fessenden, 1999). Metode spektroskopi yang

dipakai pada penelitian ini adalah spektroskopi IM.

Pada spektroskopi IM, senyawa organik akan menyerap berbagai frekuensi radiasi

elektromagnetik infra merah. Hasil analisa biasanya berupa signal kromatogram hubungan

intensitas IM terhadap panjang gelombang. Untuk identifikasi, signal sampel akan

dibandingkan dengan signal standar. Sampel untuk metode ini harus dalam bentuk murni

agar tidak terganggu dari gugus fungsi kontaminan yang akan mengganggu signal kurva yang

diperoleh.

Penggunaan spektrum IM dalam menentukan struktur senyawa organik berada antara

650-4000 cm-1. Daerah di bawah frekuensi 650 cm-1dinamakan daerah infra merah jauh dan daerah di atas frekuensi 4000 cm-1dinamakan infra merah dekat (Sudjadi, 1983). Daerah antara 1400-4000 cm-1merupakan daerah khusus yang berguna untuk identifikasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorpsi yang disebabkan oleh vibrasi uluran. Daerah

antara 1400-700 cm-1(daerah sidik jari) seringkali sangat rumit karena menunjukkan

absorpsi yang disebabkan oleh vibrasi uluran dan tekukan (Fessenden dan Fessenden, 1999).

(22)

Metode pengukuran korosi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menghitung laju

korosi. Metode pengukuran korosi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

kehilangan berat (gravimetri) dan polarisasi potensiodinamik.

1. Metode kehilangan berat (Gravimetri)

Metode gravimetri merupakan suatu analisis kuantitatif yang bergantung pada proses

penimbangan. Metode ini menunjukkan plot antara laju korosi terhadap waktu perendaman

merupakan persentasi inhibisi inhibitor yang dapat disusun berdasarkan indikasi dari

hambatan polarisasinya yang dapat disusun berdasarkan indikasi dari hambatan polarisasinya

serta urutan kemampuan masing-masing inhibitor ketika terserang pada permukaan logam

(Waard dan Milliams, 1999). Data yang diperoleh selanjutnya digunakan untuk menghitung

kehilangan berat dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Cr(mmpy)=10 x(Wt/A)(I/D)(365/t)………...(1) Dimana :

Cr = laju korosi (mmpy)

Wt = berat sampel(gram) yaitu antara berat awal dikurang dengan berat akhir A = luas sampel (cm2)

D = kerapatan (gram/cm2)

Untuk menghitung persentase inhibisi dari inhibitor yang digunakan dengan menggunakan

rumus sebagai berikut:

% = %.……….(2)

Dimana :

(23)

1. Metode polarisasi potensiodinamik

Metode polarisasi potensiodinamik adalah suatu metode untuk menentukan perilaku korosi

logam berdasarkan hubungan potensial dan arus anodik atau katodik. Jika logam berada

kontak dengan larutan yang bersifat korosif. Maka pada permukaan logam dapat terjadi

reaksi reduksi dan reaksi oksidasi secara bersamaan disebabkan pada permukaan logam

terbentuk banyak mikrosel (mikroanoda dan mikrokatoda). Korosi logam terjadi jika terdapat

arus anodik yang besarnya sama dengan arus katodik, walaupun tidak ada arus yang

diberikan dari luar sistem. Hal ini disebabkan ada perbedaan potensial antara logam dan

larutan sebagai lingkungannya. Beda potensial ini dinamakan sebagai potensial korosi,Ekorr

(Sunarya,2008).

Jika kedalam sistem sel elektrokimia diberikan arus searah dari luar (sumber DC) atau

ditambahkan zat yang dapat mempengaruhi potensial sel, maka potensial logam akan lebih

positif atau lebih negatif dibanding potensial korosinya, menghasilkan arus anodik atau

katodik. Perubahan potensial dinamakan polarisasi atau potensial-lebih (over potensial).

Karakteristik polarisasi logam ditentukan berdasarkan kurva polarisasi potensiodinamik yang

menyatakan aluran respon arus atau log arus sebagai fungsi potensial yang dibangkitkan.

Polarisasi atau potensial-lebih, adalah perubahan potensial elektroda setengah sel dari posisi

kesetimbangan dengan lingkungannya pada suatu proses elekterodik. Hubungan

potensial-lebih dan arus dapat digunakan untuk mengungkapkan laju korosi. Untuk menghitung

persentase inhibisi pada metode ini digunakan persamaan berikut :

(24)

Dimana

(25)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret sampai Juli 2012 di Laboratorium Kimia Fisika

FMIPA dan Laboratorium Biomasa Terpadu Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas yang biasa digunakan dalam

laboratorium, timbangan analitikWIGGER HAUSER, botol minuman berukuran 250 mL, alat

pengguncang orbital (orbital shaker)WIGGER HAUSER OS-150, penguap putar vakum

(rotary evaporator)Buchi Rotavapor R-210, lampu UVKohler SN402006, seperangkat

alat-alat kromatografi lapis tipis (KLT), spektroskopi FTIR (FourierTransform Infrared)Varian

2000 FT-IR Scimilar Seriesdan alat pengukuran potensiodinamikEA160 Potentiostat.

Bahan yang digunakan adalah buah pinang yang telah dikeringkan dan dihaluskan, diperoleh

dari Kelurahan Rejosari, Kabupaten Kotabumi Lampung Utara. Baja lunak tipe BJTP 24

dengan tebal 0,1 cm, kertas abrasif dengan grit 240,400, 600, dan 800. Sedangkan bahan

kimia yang dipakai meliputi etil asetat, metanol, aseton , akuades, kloroform, NaCl, gas CO2, HCl, dan NaHCO3.

(26)

1. Penyiapan sampel

Sampel buah pinang sebanyak 1,5 kg dibersihkan dari kulitnya kemudian dipotong kecil-kecil

dan dikeringkan. Pengeringan dilakukan dibawah sinar matahari untuk menghilangkan kadar

air dan untuk mencegah terjadinya perubahan kimia. Sampel yang telah kering dihaluskan

untuk mempermudah dan memaksimalkan proses ekstraksi.

2. Ekstraksi buah pinang

2.1 Maserasi

Satu kilogram sampel buah pinang dimaserasi dengan pelarut metanol sambil diaduk

menggunakan alat pengguncang orbital (iorbitalshaker) selama dua hari. Ekstrak metanol

yang diperoleh disaring kemudian dipekatkan dengan menggunakan penguap putar vakum

(rotary evavorator) pada suhu 45-50˚C. Ekstrak kasar metanol (fasa M) yang diperoleh

sebagian dibuat larutan inhibitor (proses dapar dilihat pada sub bab 6) dan sebagian lagi

diekstraksi menggunakan pelarut kloroform dan etil asetat.

2.2 Ekstraksi

Fasa M diekstraksi dengan pelarut kloroform dan etil asetat menggunakan corong pisah.

(27)

yaitu lapisan bawah (fasa M2) dan lapisan atas (fasa E). Fasa M1dan M2masing-masing diuji daya inhibisinya dan dianalisis komponennya dengan metode KLT.

3. Analisis fasa M1dan M2dengan metode kromatrografi lapis tipis (KLT)

Langkah pertama yang dilakukan pada metode ini adalah mencari eluen terbaik untuk

melakukan analisis selanjutnya yang digunakan untuk mengetahui komponen pada fasa M1 dan M.2. Komponen tersebut divisualisasi dengan pereaksi Dragendorff, ninhidrin, AlCl3, iodin dan FeCl3.

Pereaksi Dragendorff untuk mengetahui adanya senyawa alkaloid yang mengandung gugus

fungsi amina sekunder dan tersier yang ditandai dengan timbulnya noda berwarna merah

jingga. Pereaksi ninhidrin untuk mengetahui adanya senyawa alkaloid yang mengandung

gugus fungsi amina primer yang ditandai dengan timbulnya noda berwarna ungu. Pereaksi

AlCl3untuk mengetahui adanya senyawa flavonoid yang ditandai dengan timbulnya noda berwarna kuning dibawah lampu UV pada panjang gelombang (λ) 360 nm. Sedangkan untuk

uji tanin digunakan pereaksi iodin yang ditandai dengan timbulnya noda coklat dan pereaksi

FeCl3yang ditandai dengan perubahan warna hijau kehitaman atau biru kehitaman.

1. Identifikasi fasa M1dan M2menggunakan spektroskopi IM

Senyawa inhibitor diidentifikasi menggunakan spektroskopi IM. Tujuannya adalah untuk

(28)

2. Larutan inhibitor korosi ekstrak buah pinang

Fasa M dibuat larutan induk inhibitor sebesar 1000 mg/L dengan melarutkan 500 mg fasa M

dalam 50 mL pelarut, pelarut 10 % metanol ( 5 mL metanol dan 45 mL akuades). Cara yang

sama dilakukan untuk membuat inhibitor dari fasa M1dan M2.

3. Pembuatan medium korosif

Medium korosif adalah larutan yang dapat mengakibatkan terjadinya korosi. Medium korosif

pada penelitian ini adalah air laut buatan (brine solution) yang dibuat dengan cara

mencampurkan 30 g NaCl dengan 100 mg NaHCO3yang ditambah akuades sampai volumenya 1 L.

4. Penyiapan baja lunak

Baja lunak tipe BJTP 24 dipotong dengan ukuran (2x1) cm dan diamplas dengan kertas

abrasif mulai dari grit 240, 400, 600 sampai dengan grit 800. Setelah permukaan baja lunak

rata atau homogen selanjutnya dibersihkan dengan akuades, larutan HCl encer dan aseton

secara berturut-turut. Baja lunak tersebut diukur luas permukaannya lalu ditimbang

massanya, dan disimpan dalam desikator sampai waktu digunakan.

5. Pengujian sampel

(29)

Seratus mililiter larutan medium korosi dimasukkan ke dalam botol-botol berukuran 250 ml

dan setiap botol-botol tersebut dijenuhkan dengan gas CO2. Larutan inhibitor yang telah dibuat ditambahkan ke dalam larutan medium dengan variasi konsentrasi 50, 100, 150, 200,

dan 250 mg/L. Kemudian sampel baja lunak yang telah ditimbang massanya dimasukkan ke

dalam larutan medium tanpa atau dengan inhibitor yang telah jenuh dengan gas CO2, kemudian botol-botol ditutup dan diguncang dengan penguncang orbital (orbital shaker)

selama 24 jam pada suhu kamar. Setelah 24 jam baja dikeluarkan dari botol-botol,

dibersihkan dan ditimbang kembali. Laju korosi dapat diketahui dari selisih berat awal

dengan akhir yang didapatkan dari percobaan menggunakan persamaan 1 (hlm 21).

8.2. Metode polarisasi potensiodinamik

Alat potensiostat yang digunakan terdiri dari tiga elektroda, yaitu elektroda pembanding

AgCl, elektroda bantu platina (Pt), dan elektroda kerja baja lunak. Elektroda-elektroda

tersebut dibilas dengan akuades sebelum digunakan. Setelah itu di rangkai dan celupkan

kedalam larutan medium korosif sebagai elektrolitnya dan dihubungkan dengan alat

potensiostat.

Langkah pertama dilakukan pengukuran laju tanpa inhibitor, ketiga elektroda tersebut

dibiarkan selama 10 menit di dalam elektrolit. Potensial diatur dengan laju pemindaian 0,5

mV/s. Perubahan arus yang terjadi, dicatat kemudian data yang didapatkan diolah untuk

menentukan grafik potensiodinamik (ηterhadap ln |j|) dan di peroleh data densitas arus korosi

(30)

inhibitor 50,100,150,200 mg/L, dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai persen

(31)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari data hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut

1. Senyawa inhibitor hasil isolat ekstrak buah pinang mengandung senyawa tanin.

2. Spektrum infra merah dari senyawa inhibitor menunjukkan senyawa tanin yang

mengandung gugus–OH, gugus C=O, gugus C-O dan adanya ikatan rangkap C=C

aromatik.

3. Selain senyawa tanin, isolat menunjukkan senyawa alkaloid.

4. Pada metode kehilangan berat dan potensiodinamik, inhibitor hasil isolat ekstrak buah

pinang mempunyai persen proteksi yaitu ; 82,4 % dan 51,73%.

B. SARAN

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh pada penelitian ini, maka penelitian selanjutnya

disarankan untuk melakukan pemurnian lebih lanjut terhadap senyawa inhibitor yang

(32)

IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechuL.)

(Skripsi)

Oleh KARTIKA SARI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

(33)

IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechuL.)

Oleh

KARTIKA SARI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS

Pada Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

(34)

Judul : IDENTIFIKASI SENYAWA INHIBITOR KOROSI

ORGANIK DARI EKSTRAK METANOL BUAH PINANG (Areca catechu L.)

Nama : Kartika Sari

NPM : 0717011043

Jurusan : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Dra. Ilim, M.S Dra. Nurul Utami

NIP. 196505251990032002 NIP. 196204121989032002

2. Ketua Jurusan Kimia

(35)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Pembimbing I : Dra. Ilim, M.S ………

Pembimbing II : Dra. NurulUtami ………

Penguji

BukanPembimbing : Prof.Suharso, Ph.D ………

2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Prof.Suharso, Ph.D.

NIP 196905301995121001

(36)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kotabumi, Lampung Utara pada tanggal 14 Juli 1988, sebagai anak

ketiga dari empat bersaudara, putri dari H. Syarifudin Hifni dan Hj. Umiyati Ayub.

Pendidikan Taman kanak-kanan (TK) ASIA di Kotabumi diselesaikan tahun 1994, Sekolah

Dasar (SD) di Madrasah Ibtidaiyah Negeri 1 Kotabumi diselesaikan pada tahun 2000,

Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMP Kemala Bhayangkari diselesaikan pada tahun

2003, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 1 Kotabumi Lampung Utara pada tahun

2006.

Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Kimia FMIPA Unila melalui jalur

Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah

aktif dalam Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMAKI) periode 2007 - 2008 sebagai anggota

BUM (Bina Usaha Mandiri). Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Fisik 2010–

2011 untuk Jurusan Kimia S1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)

dan Jurusan Tehnik kimia Unila Bandar Lampung.

Pada bulan Maret 2010 penulis menyelesaikan Praktik Kerja Lapangan di Laboratorium

Kimia Organik dengan judul Ekstraksi Biji dan Daun Pinang Menggunakan Pelarut

(37)

SANWACANA

Alhamdulillahi robbil’alamin,Puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena

atas segala rahmat dan karunia-Nya skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi dengan judul "Identifikasi Senyawa Inhibitor Korosi Organik Dari Ekstrak Metanol Buah Pinang (Areca catechu L.)" adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Lampung.

Dalam pelaksanaan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari kesulitan dan rintangan, namun

itu semua dapat penulis lalui berkat rahmat dan ridha Allah SWT serta bantuan dan dorongan

semangat dari orang-orang yang hadir dikehidupan penulis. Dalam kesempatan ini, penulis

menyampaikan terima kasih setulus-tulusnya kepada :

1. Ayah dan Ibundaku tercinta, yang selalu memberikan kasih sayang, motivasi,

pengorbanan, serta do’a yang tiada henti-hentinya demi kelancaran penulis dalam

menuntut ilmu.

2. Ibu Dra.Ilim, M.S., selaku pembimbing utama yang telah banyak memberikan ilmu

pengetahuan, bimbingan, gagasan, bantuan, dukungan, semangat, kritik dan saran kepada

penulis dalam proses perencanaan dan pelaksanaan penelitian serta dalam penulisan

skripsi ini.

3. Ibu Dra. Nurul Utami, M.Sc., selaku pembahas kedua yang telah memberikan semangat,

kritik, saran, arahan dan diskusi-diskusinya yang diberikan kepada penulis sehingga

(38)

4. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Lampung dan pembahas yang telah memberikan semangat, kritik,

saran dan arahan kepada penulis sehingga skripsi ini terselesaikan dengan baik.

5. Bapak Wasinton Simanjuntak P.hd., selaku Pembimbing Akademik atas kesediaannya

utuk memberikan bimbingan, bantuan, nasehat dan informasi yang bermanfaat kepada

penulis.

6. Seluruh dosen FMIPA Unila yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan

yang sangat berguna kepada penulis selama kuliah.

7. Bapak Andi Setiawan, Ph.D., selaku ketua Jurusan Kimia FMIPA Unila.

8. Keluarga besarku yang selalu memberikan motivasi, dukungan dan doa untuk

keberhasilanku dan untuk ketiga keponakanku kalian adalah malaikat kecilku.

9. Dedi Kurniawan Am.D yang memberikan dukungan, motivasi kepada penulis.

10. Teman-teman Kimia angkatan 2007 dan semua pihak yang telah membantu dan

mendukung penulis dalam penyusunan skripsi ini.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis

berharap semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Amin.

Bandar Lampung, 12 oktober 2012

Penulis

Figur

Tabel 2.  Komposisi baja lunak (mild steel)

Tabel 2.

Komposisi baja lunak (mild steel) p.10
Gambar 1. Tumbuhan pinang (Areca catechu L.)

Gambar 1.

Tumbuhan pinang (Areca catechu L.) p.16
Tabel 3.  Kadar komponen kimia buah pinang

Tabel 3.

Kadar komponen kimia buah pinang p.16
Gambar 2. Struktur inti Tanin (Robinson, 1995)

Gambar 2.

Struktur inti Tanin (Robinson, 1995) p.17
Gambar 3. Spektra infra merah ekstrak tanin (Hayati dkk, 2010)

Gambar 3.

Spektra infra merah ekstrak tanin (Hayati dkk, 2010) p.18

Referensi

Pindai kode QR dengan aplikasi 1PDF
untuk diunduh sekarang

Instal aplikasi 1PDF di