1528
SINTESIS BASA SCHIFF DARI ASAM OLEAT DAN PEMANFAATANNYA SEBAGAI INHIBITOR KOROSI TERHADAP LOGAM SENG DALAM MEDIA
LARUTAN HCl
Mimpin Ginting, Darwis Surbakti, Sophia Febriani Departemen Kimia FMIPA-USU Medan
E-mail :1[email protected]
ABSTRACT
Schiff base has been synthesized by condensation between racemic aldehyde from ozonolisis racemic methyl oleic with amine compounds, ethlyleneamine (Schiff Base I) and aniline (Schiff Base II) followed by activity test as corrotion inhibitor for zinc in HCl 0,1 M. Methyl oleic was synthesized from esterification between racemic oleic acid and methanol by using H2SO4 as catalyst. Racemic methyl oleic was ozonolized in order to produce aldehyde compound in temperature - 5oC until +5oC in methanol solvent and KI 5% for 20 hours by ozonisator, followed by reduction using Zn in CH3COOH.
Condensation between racemic aldehyde compound with both amine compounds by refluxe process for 4 hours in toluene solvent. The result was 137 ml racemic aldehyde from 250 ml racemic methyl oleic. 10 gram racemic aldehyde was condensated with ethylenediamine and produced 9,3 gram Schiff Base I, and with aniline produced 9,0 gram Schiff Base II. The result of FT-IR spectroscopy analysis for Schiff Base showed –C=N- functional group in 1635 and 1613 cm-1. Schiff base activity test as corrotion inhibitor in concentration of 1000 ppm until 7000 ppm showed average efficiency value for Schiff Base I in 7000 ppm was 73,30% and in Schiff Base II was 80,09%
Keywords : Oleic acid, Ozonolysis, Schiff Bases, Corrosion Inhibitor
PENDAHULUAN
Korosi adalah penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungan (Trethewey dan Chamberlain, 1991). Korosi merupakan masalah besar bagi peralatan yang menggunakan material dasar logam seperti mobil, jembatan, mesin kapal dan lain sebagainya (Riegher, 1992). Bahan logam ini mudah mengalami kerusakan dan kehilangan fungsi karena terjadi korosi, dimana terjadinya korosi pada peralatan ini tidak dapat dicegah tetapi lajunya dapat dikurangi (Callister, 1991).
Pencegahan korosi telah banyak dilakukan, antara lain dengan pelapisan (coating), proteksi katiodik mapun anodik, dan dapat juga dicegah dengan cara penambahan inhibitor korosi (Widharto, 2004). Sejauh ini penggunaan inhibitor merupakan cara yang paling efektif untuk mencegah korosi, hal ini dikarenakan biayanya yang relatif murah dan proses yang lebih sederhana (Hermawan, 2007).
Basa Schiff merupakan senyawa organik produk kondensasi dari amina primer dengan senyawa karbonil. Basa Schiff dilaporkan pertama kali oleh seorang bernama Hugo Schiff pada tahun 1986. Basa Schiff tersebut memperlihatkan karakteristik berupa gugus imin (- HC=N-) dalam strukturnya (Cimerman et al, 1997).
1529
Beberapa peneliti sebelumnya telah mengkaji bahwa basa Schiff yang merupakan hasil kondensasi senyawa aldehida dengan amina primer yakni senyawa yang mengandung gugus imin (RCH=NR’) sebagai inhibitor korosi diantaranya Basa Schiff turunan minyak kedelai sebagai sumber aldehida telah digunakan sebagai inhibitor korosi pada baja lunak dalam media asam HCl 2N dimana minyak kedelai mengandung asam lemak tak jenuh yang kemudian diozonolisis untuk menghasilkan senyawa aldehida turunan minyak kedelai diikuti dengan reaksi kondensasi dengan benzilamina sebagai penyumbang gugus amina primer.
Dari penelitian ini dapat diketahui bahwa korosi pada logam dapat dihambat sehingga mencegah pengeroposan logam (Gravier and Dacoma, 2012).
Pengujian Basa Schiff biasanya dilakukan pada logam seng. Lempeng seng digunakan karena logam seng adalah suatu logam aktif dengan banyak aplikasi industri dan sebagian besar digunakan untuk perlindungan korosi terhadap baja (Shah et al, 2011). Lempeng seng bersifat melapisi material baja untuk memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, namun ketika berada pada udara yang lembab, seng cepat berkarat dengan membentuk suatu produk korosi yang dikenal sebagai karat putih. Hal serupa juga terjadi pada pembersihan seng dengan menggunakan larutan asam menyebabkan seng lebih mudah berkarat. Oleh karena itu proteksi terhadap logam seng bersifat sangat penting (Eddy et al, 2010).
Dari uraian yang dikemukaan diatas peneliti tertarik untuk mensintesis Basa Schiff dengan memanfaatkan asam lemak tak jenuh yaitu asam oleat campuran dimana asam oleat campuran ditransformasi terlebih dahulu menjadi metil oleat campuran. Metil oleat campuran kemudian diozonolisis dilanjutkan hidrolisis menjadi aldehida dan diikuti reaksi kondensasi dengan dua jenis senyawa amina yaitu etilendiamin membentuk basa Schiff I dan dengan anilin membentuk basa Schiff II diikuti pengujian uji efisiensi Basa Schiff yang diperoleh sebagai inhibitor korosi terhadap logam seng dalam media HCl 0,1N.
METODE PENELITIAN Alat dan Bahan
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: ozon generator AOSN, gelas Erlenmeyer, labu leher dua, gelas ukur, labu takar, kondensor, tabung CaCl2, pengaduk magnetik, alat vakum, termometer, hot plate, neraca analitis, kertas saring, pipet tetes, rotarievaporator, Kromatografi Gas Cair, Spektrofotometer FT-IR.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah: Asam Oleat, Metanol, Benzena, H2SO4(p), kalium iodida, Etilendiamin, anilin, CaCl2 anhidrous, Na2SO4 anhidrous, n-heksana, toluene, akuades, asam asetat, serbuk seng, HCl.
Prosedur Penelitian
Pembuatan Metil Oleat Campuran dari Asam Oleat Campuran
Sebanyak 100 ml asam oleat campuran dimasukkan kedalam labu leher dua 1000 ml, kemudian ditambahkan 120 ml metanol absolut dan 120 ml benzena. Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2 pada ujung kondensor. Kemudian sambil diaduk diteteskan 2 ml H2SO4(p) secara perlahan-lahan melalui corong penetes dalam keadaan dingin, campuran direfluks pada suhu 80-90⁰C selama 5 jam. Kemudian diuapkan kelebihan metanol dan pelarut melalui rotarievaporator. Residunya diekstraksi dengan 100 ml n-heksan, dicuci dengan 10 ml aquadest sebanyak 2 kali. Lapisan atas dikeringkan dengan CaCl2 anhidrous selama 1 jam kemudian disaring, filtrat dilanjutkan pengeringan dengan Na2SO4 anhidrous kemudian disaring. Filtrat yang diperoleh diuapkan dengan menggunakan rotarievaporator.
1530
Metil ester yang diperoleh dianalisis melalui Kromatografi Gas, spektrofotometer FT-IR dan penentuan nilai bilangan iodin.
Ozonolisis Metil Oleat Campuran membentuk Campuran Aldehida Turunan Metil Oleat.
Sebanyak 200 ml metil oleat campuran dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer 1000 ml yang berisi pelarut metanol. Ditambahkan 100 ml KI 5% kedalam metil oleat campuran tersebut, kemudian diaduk. Dimasukkan selang alat ozonolisis kedalam gelas Erlenmeyer tersebut.
Diozonolisis pada suhu ≤10oC selama 20 jam hingga diperoleh ozonida. Direduksi dengan 5 g Zn dalam 200 ml asam asetat encer , kemudian diaduk selama ±15 menit. Dipisahkan Zn dengan cara penyaringan dan asam asetat dicuci dengan akuades kemudian diuapkan dengan destilasi vakum sehingga diperoleh aldehida turunan metil oleat, kemudian diuji dengan pereaksi Fehling, pereaksi Tollens, dan dilanjutkan dianalisis dengan Spektroskopi FT-IR serta penentuan nilai bilangan iodin.
Sintesis Basa Schiff
Basa Schiff dipersiapkan dengan kondensasi campuran aldehida turunan metil oleat sebanyak 10 g (0,0838 mol) dilarutkan dengan 20 ml toulena, dimasukkan kedalam labu leher dua ukuran 250 ml. Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan magnetik bar, termometer, dan perangkap air. Selanjutnya diteteskan etilendiamin sebanyak 4 g (0,0666 mol) melalui corong penetes secara perlahan-lahan kedalam campuran tersebut (untuk menghasilkan basa Schiff I. Kemudian direfluks pada suhu 115-120oC selama 4 jam sambil diaduk. Selanjutnya pelarut dan kelebihan etilendiamin diuapkan dengan destilasi vakum.
Hasil yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Spektroskopi FT-IR, penentuan nilai bilangan iodin diikuti pengujian untuk penentuan Efisiensi Inhibitor. Untuk sintesis basa Schiff II dilakukan dengan cara yang sama menggunakan 11 g (0,1182 mol) anilin sebagai pengganti etilen diamin.
Uji Efisiensi Inhibitor.
Penentuan Efisiensi Inhibitor
Larutan inhibitor korosi Basa Schiff 10.000 ppm dibuat dengan pelarut larutan HCl 0,1 M.
Larutan tersebut dibuat dengan cara melarutkan 1 g Basa Schiff turunan etilendiamin dengan HCl 0,1 M dalam labu takar 100 ml sampai garis batas. Larutan inhibitor yang diinginkan dibuat dengan cara mengencerkan larutan induk 10.000 ppm menggunakan larutan HCl 0,1M dengan variasi larutan inhibitor 1000 ppm, 3000 ppm, 5000 ppm, dan 7000 ppm.
Larutan perendaman lempeng seng diambil dari larutan inhibitor 1000 ppm sebanyak 50 ml dimasukkan kedalam wadah kaca. Lempeng seng yang telah diamplas direndam dalam larutan tersebut selama 24 jam. Lempeng seng diangkat dari media korosi, dicuci secara hati- hati dengan menggunakan sikat halus dan lembut, kemudian dibiarkan kering selama 5 menit dan ditimbang berat akhirnya. Dihitung efisiensi inhibitornya dengan menggunakan rumus berikut ini (Chitra et al, 2010):
% EI =
W0 W1 W0
100 %
1531
Dimana,
EI = Efisiensi Inhibitor W0 = Kehilangan berat tanpa menggunakan inhibitor W1 = Kehilangan berat menggunakan inhibitor
Sebagai pembanding (kontrol) digunakan larutan tanpa penambahan inhibitor.
Dengan prosedur yang sama seperti diatas dilakukan untuk variasi konsentrasi larutan 3000 ppm dan 5000 ppm dan waktu perendaman 48, 72, 96, dan 120 jam demikian juga uji effisiensi inhibitor untuk asam oleat campuran, metil oleat campuran, campuran aldehida turunan metil oleat, etilendiamin, anilin dan Basa Schiff I maupun basa Schiff II
HASIL DAN PEMBAHASAN Pembentukan Metil Oleat Campuran melalui Reaksi Esterifikasi
Hasil analisis kromatografi gas terhadap metil oleat campuran memberikan kromatogran dengan komposisi asam lemak terdiri dari C10:0 =1,37%, C12:0=1,21%, C16:0= 4,88%,C18:0=3,35%, C18:1=74,49% dan C18:2=13,58%. Hasil analisis melalui Spektroskopi FT-IR memberikan puncak serapan pada daerah bilangan gelombang (v) 3010 cm-1 merupakan puncak serapan untuk –C-H sp2 dari gugus –CH=CH- dan didukung serapan pada v= 1651,07 cm-1 yang merupakan serapan khas dari ikatan C=C. Pada v= 1743,65 cm-1 merupakan serapan khas dari gugus karbonil (C=O) dari ester dan didukung dengan puncak vibrasi C-O-C pada daerah v= 1172,72 cm-1, sehingga dapat disimpulkan adanya gugus ester.
Serapan pada daerah v= 2924,09 - 2854,65 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi streching dari C-H sp3 yang didukung vibrasi bending C-H sp3 pada v= 1365,6 cm-1. Pada daerah v=725,23 cm-1 merupakan vibrasi CH2 pada –(CH2)n- dimana n ≥ 4 (Silverstain, 1981).
Gambar 1. Spektrum FT-IR Metil Oleat Campuran
Hasil Ozonolisis Metil Oleat Campuran membentuk Campuran Adehida Turunan Metil Oleat
Senyawa aldehida dapat dihasilkan dari hasil ozonolisis metil oleat campuran dengan adanya KI 5 % pada suhu ± 5o C dimana penambahan KI dalam proses ozonolisis bertujuan untuk memerangkap ozon berlebih atau menghapus tingkat ambient ozone (ozon bebas) dalam proses ozonolisis (Fick, 2003). Akhir dari proses ozonolisis dihasilkan perubahan warna dari kuning kecoklatan menjadi warna kuning pucat (selama 20 jam) yang mana menunjukkan reaksi ozonolisis telah selesai dan dilanjutkan dengan penambahan serbuk Zn dalam larutan asam asetat encer (CH3COOH 20%) yang akan mereduksi ozonida membentuk campuran aldehida turunan metil oleat. Uji Senyawa aldehida dilakukan terhadap 2 pereaksi yaitu uji pereaksi Fehling yang memberikan perubahan warna membentuk endapan merah bata dan uji dengan Pereaksi Tollens yang akan memberikan perubahan membentuk cermi
1532
perak. Dari hasil uji bilangan iodin yaitu sebesar 88,86 sedangkan bilangan iodin metil oleat 110,88 menunjukkan bahwa telah terjadi pemutusan ikatan π dari asam lemak tak jenuh pada metil oleat campuran. Dari analisis spektroskopi FT-IR memberikan dukungan spektrum pada daerah bilangan gelombang (v) 2677,2 cm-1 menunjukkan uluran C-H yang khas pada aldehida, didukung oleh puncak serapan pada daerah v= 2924,09-2854,65 cm-1 yang menunjukkan vibrasi streching C-H sp3 yang didukung oleh vibrasi bending pada daerah v=
1442,75 cm-1. Puncak serapan pada daerah v= 1743,65 cm-1 menunjukkan uluran C=O aldehida/ester didukung oleh vibrasi (CH2)n (dimana n≥4) dengan munculnya puncak serapan pada daerah v= 725,23 cm-1. Puncak serapan C=O aldehida berada pada daerah v=1740-1720 cm-1 sehingga tertutupi oleh puncak serapan C=O ester (Silverstain et al, 1981)
Gambar 2. Spektrum FT-IR Campuran Aldehida Turunan Metil Oleat Campuran Adapun reaksi ozonolisis dari metil oleat, metil linoleat dan metil linolenat yang berlangsung secara hipotesis dalam pembuatan campuran aldehida yaitu (Gambar 3):
H3C (CH2)4C
H CHCH2CH C H (CH2)7C
OCH3 O
CH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH C H (CH2)7C
OCH3 O H3C (CH2)7
HC C H (CH2)7C
O
OCH3 metil oleat
metil linoleat
metil linolenat
Ozon (O3) KI 5%
H3C (CH2)4C
H CHCH2CH C H (CH2)7C
OCH3 O
CH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH C H (CH2)7C
OCH3 O H3C (CH2)7CH C
H (CH2)7C O
OCH3
O O
O
O O
O
O O
O
O O
O
O O
O
O O
O
molozonida
H3C (CH2)4CH CHCH2CH CH (CH2)7C OCH3 O
CH3CH2CH CHCH2CH CHCH2CH CH (CH2)7 C OCH3 O H3C (CH2)7CH CH (CH2)7C
O
OCH3 O
O O
O
O O
O
O O
O
O O
O
O O
O O O
Zn CH3COOH
H3C (CH2)4C
CCH2C
CH3CH2C H3C (CH2)7C C (CH2)7C
O
OCH3 O
H +
H O 3
O
O O
H
H H
+ 3
O
H +
Senyawa ozonida
heksanal
+ Zn(CH3COO)2 + H2O nonanal
propanal
9-metoksi-1-nonanal 1,3-dipropanal
Gambar 3. Reaksi ozonolisis metil oleat campuran membentuk campuran aldehida turunan metil oleat
Hasil Sintesa Basa Schiff.
Hasil Sintesis melalui Kondensasi Campuran Aldehida turunan Metil Oleat dengan Etilendiamin (Basa Schiff I)
Basa Schiff I dihasilkan dari hasil reaksi kondensasi campuran aldehida turunan metil oleat dengan etilendiamin dilakukan dengan cara direfluks pada suhu 115-120oC dalam pelarut toluena selama 4 jam. Terjadinya peningkatan bilangan iodin dari 88,86 terhadap campuran aldehida turunan metil oleat menjadi 109,99 terhadap basa Schiff I menunjukkan bahwa telah terbentuknya ikatan rangkap pada C=N. Analisa dengan spektroskopi FT-IR munculnya uluran C=N pada puncak serapan daerah v= 1635,64 cm-1 yang tajam menunjukkan serapan khas basa Schiff, didukung gugus C=O ester pada v= 1743,65 cm-1, serapan khas vibrasi streching C-H sp3 pada v= 2924,09 cm-1 dan serapan khas vibrasi bending C-H sp3 pada v=
1442,75 cm-1. Dari hasil yang diperoleh dapat dibuat hipotesa reaksi pembentukan basa Schiff I (Gambar 5):
1533
Gambar 4. Spektrum FT-IR Basa Schiff I.
H3C (CH2)4C CH3CH2C CCH2C H3C (CH2)7C C (CH2)7C
O
OCH3
O H
+ H
O 6
O O O
H H H
+ 6 O H +
2
2 2
+ 12NH2CH2CH2NH2
(CH2)7C
H NCH2CH2N C
H (CH2)7CH3 H3C
HC (CH2)7 C O
H3CO
NCH2CH2N HC (CH2)7C O
OCH3
H3C (CH2)4H
C NCH2CH2NC
H (CH2)4CH3
H3C CH2
HC NCH2CH2NC
H CH2 CH3
HC NCH2CH2N
H2
C CH
3
+ 6
+
+
+ campuran aldehida
etilendiamin
Basa Schiff I
+ 12 H2O
Gambar 5. Reaksi pembuatan Basa Schiff I.
Reaksi yang dikemukakan pada gambar 5 terjadi jika masing-masing aldehida yang bereaksi dalam bentuk tunggal, tetapi karena etilendiamin memiliki 2 gugus amina maka dapat terjadi reaksi secara acak dari senyawa aldehida sebagai gugus alkil dalam reaksi.
.
Hasil Sintesis melalui Kondensasi Campuran Aldehida turunan Metil Oleat dengan Anilin (Basa Schiff II)
Basa Schiff II dihasilkan dari hasil reaksi kondensasi campuran aldehida turunan metil oleat dengan anilin dilakukan dengan cara direfluks pada suhu 115-120oC dalam pelarut toluena selama 4 jam. Terjadinya peningkatan bilangan iodin dari 88,86 terhadap campuran aldehida turunan metil oleat menjadi 108,74 terhadap basa Schiff II menunjukkan bahwa telah terbentuknya ikatan rangkap pada C=N. Analisa dengan spektroskopi FT-IR munculnya uluran C=N pada puncak serapan daerah v=1651,07 cm-1 menunjukkan vibrasi C=N dan didukung serapan C-N pada v= 1242,07 cm-1. Serapan padav= 3008 cm-1 didudukung dengan serapan ulur 1597,06 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C=C dari senyawa aromatis. Hal ini juga didukung oleh puncak vibrasi pada daerah v= 2924,09 cm-1 dan 2854,65 cm-1 menunjukkan serapan khas vibrasi streaching C-H sp3 pada daerah v= 1365,60 cm-1, serapan pada daerah v= 1743,65 cm-1 adalah vibrasi strreaching gugus karbonil C=O dari ester pada senyawa tersebut dan didukung dengan vibrasi bending (C-O-C) ester pada daerah v=
1172,72 cm-1 (gambar 6)
1534
Gambar 6. Spektrum FT-IR Basa Schiff II
H3C (CH2)4C CH3CH2C CCH2C H3C (CH2)7C C (CH2)7C
O
OCH3 O
H +
H O 6
O O O
H H H
+ 6 O H +
2
2 2
+ 18
(CH2)7C H N
H3C +
campuran aldehida
NH2
+
CH (CH2)7C
O N
(CH2)4C H N
H3C C HC N
H2
H3C +
HC H2
C C
H N N
OCH3 2
2
6
2
6
H+
Basa Schiff II + +
+
Gambar 7. Reaksi pembuatan Basa Schiff II.
Hasil Penentuan Efisiensi Inhibitor Korosi
Pengujian efisiensi inhibitor korosi dilakukan dengan perendaman lempeng seng dalam larutan media korosi HCl 0,1 N dengan penggunaan inhibitor yaitu asam oleat campuran, metil oleat campuran, campuran aldehida turunan metil oleat, etilendiamin anilin dan Basa Schiff dan tanpa penggunaan inhibitor. Variasi inhibitor yang digunakan yaitu 1000 ppm, 3000 ppm, 5000 ppm, 7000 ppm, dan variasi waktu yang digunakan yaitu 24 jam, 48 jam, 72 jam, 96 jam dan 120 jam. Adapun nilai efisiensi inhibitor rata-rata dari berbagai sampel dapat dilihat pada tabel dibawah ini (Tabel 1)
Tabel 1.
Nilai Efisiensi Inhibitor Rata-Rata dari Asam Oleat (AO) Campuran,Metil Oleat (MO) Campuran, Campuran Aldehida Turunan Metil Oleat (ATMO), Etilendiamin dan Basa Schiff dalam Larutan Media Korosif HCl 0,1 N.
Senyawa Inhibitor NI Inhibitor Rata-Rata (%)
AO campuran 1000 ppm 17,435
AO campuran 3000 ppm 21,091
AO campuran 5000 ppm 23,846
AO campuran 7000 ppm 26,874
MO Campuran 1000 ppm 27,298
MO Campuran 3000 ppm 29,997
1535
MO Campuran 5000 ppm 32,946
MO Campuran 7000 ppm 36,195
ATMO campuran 1000 ppm 38,589
ATMO campuran 3000 ppm 42,121
ATMO campuran 5000 ppm 46,386
ATMO campuran 7000 ppm 49,097
Etilendiamin 1000 ppm 35,452
Etilendiamin 3000 ppm 38,120
Etilendiamin 5000 ppm 40,142
Etilendiamin 7000 ppm 45,190
Anilin 1000 ppm 49,104
Anilin 3000 ppm 53,418
Anilin 5000 ppm 62,849
Anilin 7000 ppm 70,365
Basa Schiff I 1000 ppm 51,489
Basa Schiff I 3000 ppm 61,807
Basa Schiff I 5000 ppm 67,601
Basa Schiff I 7000 ppm 73,301
Basa Schiff II 1000 ppm 63,985
Basa Schiff II 3000 ppm 68,412
Basa Schiff II 5000 ppm 75,640
Basa Schiff II 7000 ppm 80,094
Logam yang digunakan pada pengujian efisiensi inhibitor yaitu logam seng. Lempeng seng digunakan karena logam seng adalah suatu logam aktif dengan banyak aplikasi industri dan sebagian besar digunakan untuk perlindungan korosi terhadap baja (Shah et al, 2011).
Lempeng seng bersifat melapisi material baja untuk memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap korosi, namun ketika berada pada udara yang lembab, seng cepat berkarat dengan membentuk suatu produk korosi. Hal serupa juga terjadi pada pembersihan seng dengan menggunakan larutan asam menyebabkan seng lebih mudah berkarat. Oleh karena itu proteksi terhadap logam seng bersifat sangat penting (Eddy et al, 2010). Komponen logam seng yaitu terdiri dari 45% Zn dan 55% logam Al. logam tersebut akan mengalami reaksi reduksi oksidasi membentuk ion logam Zn2+ dan Al3+.
Dalam hal ini dapat diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi asam klorida yang digunakan maka semakin banyak atom-atom yang terlepas dari logam tersebut sehingga korosi semakin meningkat (Riegher,1992). Adapun kemungkinan mekanisme terjadinya proses korosi pada logam yang dikemukakan oleh Trethewey clan Chamberlain, 1991, sebagai berikut : pertama, zat agresif seperti sulfat diperkirakan akan mengurangi kekuatan ikatan antar logam dengan adanya zat agresif tersebut, sehingga energi yang digunakan dalam mengikat ion-ion agresif oleh atom-atom logam akan mengurangi energi ikatan antara atom- atom. Kedua, korosi logam disebabkan oleh reduksi ion hidrogen yang berlangsung dalam larutan. Molekul-molekul hidrogen yang terbentuk diadsorpsi oleh logam menyebabkan ikatan-ikatan antar logam pada lempeng seng mengalami pelemahan atau perapuhan. Dari mekanisme tersebut dapat dijelaskan bahwa semakin besar konsentrasi ion-ion agresif seperti klorida dan ion hidrogen dalam larutan maka ikatan antara atom-atom logam dalam lempeng seng akan semakin lemah, sehingga korosi akan semakin meningkat.
Pada pengujian efisiensi inhibitor korosi metode yang digunakan adalah metode kehilangan berat. Dimana prinsip pada metode kehilangan berat yaitu semakin kecil selisih berat kehilangan lempeng seng tanpa penambahan inhibitor dengan berat kehilangan lempeng seng dengan adanya penambahan inhibitor maka nilai efisiensi inhibitor akan semakin besar
1536
(Chitra et al, 2010). Dalam hal ini,dapat dilihat bahwa pada penambahan inhibitor korosi maka kehilangan berat pada seng pun berkurang juga. Dalam hal ini penambahan konsentrasi inhibitor berbanding terbalik dengan kehilangan berat logam seng. Namun pengaruh waktu perendaman seng berbanding lurus terhadap kehilangan berat lempeng seng. Hal ini dikarenakan Basa Schiff tidak mampu membentuk membran teradsorpsi pada permukaan logam seng sehingga difusi antara ion-ion agresif dan O2 terhadap logam tidak dapat dibatasi sehingga korosi masih dapat berlangsung.
Menurut Trethewey dan Chamberlain (1991) molekul-molekul organik dapat bertindak sebagai inhibitor dengan cara teradsorpsi pada permukaan logam sehingga dapat membatasi difusi oksigen kepermukaan logam,memerangkap ion-ion logam pada permukaan, memantapkan lapisan ganda dan dapat mereduksi laju pelarutan logam.
Dari pengujian inhibitor tersebut, diperoleh data bahwa penggunaan inhibitor yaitu Basa Schiff memiliki nilai efisiensi inhibisi korosi yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan pada Basa Schiff lebih banyak terdapat pasangan elektron bebas yang dapat membatasi difusi O2 pada permukaan logam. Sumber elektron bebas pada Basa Schiff yaitu ikatan π pada C=N.
Sedangkan pada Etilendiamin sumber elektron bebas hanya terdapat pada dua atom N.Demikian juga pada anilin sumber elektron bebas terdapat pada atom N disamping ikatan π terdapat pada iktan C=C inti benzena tetapi tidak memiliki ikatan π pada C=N. Hal ini menyebabkan kemampuan etilendiamin maupun anilin dalam menghambat korosi pada logam seng lebih rendah dibandingkan basa Schiff. Pengaruh konsentrasi masing bahan inhibitor baik bahan baka sintesis maupun zat antara yaitu asam oleat (AO) campuran, metil oleat (MO) campuran, aldehida turunan metil oleat(ATMO) dan anilin sebagai inhibitor korosi diperoleh nilai efisiensi inhibitor korosi tertinggi pada ATMO (Gambar 8) hal ini disebabkan pada senyawa tersebut dijumpai ikatan π pada C=O sedangkan dalam ketiga senyaw lainya tidak ditemukan.
0 10 20 30 40 50 60
1 2 3 4
1000ppm 3
5000 ppm 7000 ppm 3000 ppm
konsentrasi inhibitor
% E I
a b c d a b c c a
asam oleat Metil oleat Aldehida oleat Etilendiamin
Gambar 8. Pengaruh kansentrai inhibitor AO, MO, ATMO dan Etilen diamin terhadap rata- rata efisiensi inhibitor.
Basa Schiff yang disintesis pada penelitian ini terdiri dari 2 jenis yaitu : 1. Basa Schiff reaksi antara aldehida metil ester asam lemak dengan dengan amina alifatis
yakni etilen diamina ( basa Schiff I).
2. Basa Schiff reaksi antara aldehida metil ester asam lemak dengan dengan amina aromatis yakni anilin (basa Schiff II).
Dari kedua pengujian ihibitor tersebut, diperoleh data bahwa penggunaan inhibitor yaitu basa Schiff II nilai efisiensi inhibitor korosi yang lebih tinggi (Gambar 8). Hal ini dikarenakan pada basa Schiff II lebih banyak terdapat pasangan elektron bebas yang dapat
1537
membatasi diffusi O2 pada permukaan logam . Sumber elektron bebas pada basa Schiff II yaitu ikatan rangkap (ikatan π) pada benzena dan ikatan π pada C=N. Sedangkan pada basa Schiff I sumber elektron bebas hanya terdapat pada pada dua atom N dari etilen diamin, hal ini menyebabkan kemampuan Basa Schiff I dalam menghambat korosi pada logam seng lebih rendah . Pernyataan diatas sejalan dengan penyataan Munir et al 2011 yang memiliki cincin aromatik dalam strukturya memiliki sistem konyugasi yang lefih efektif karena bersifat lebih stabil. Hal ini didukung penelitian yang dilakukan oleh penelitian yang dilakukan oleh Yayan Syarno pada tahun 2004. Pada penelitian ini dilakukan pengujian efisiensi inhibisi terhadap senyawa 2-aminobenzotriazol sebesar 93% sedangkan untuk senyawa 3-amino-1,2,4-triazol hanya sebesar 50%. Hal ini dikarenakan senyawa 2- aminotriazol mengandung cincin aromatis dan memeliki karakter lebih basa (empat atom N berdampingan), juga strukturnya lebih planar sehingga dapat menutupi permukaan logam lebih efisien, sedangkan pada senyawa 3-amino-1,2,4-triazol tidak mengandung cincin aromatik tetapi memiliki 4 atom N yang berdampingan diagram pada pengujian etilendiamin, anilin dan kedua basa Schiff tersebut (Gambar 9).
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1 2 3 4
Etilen diamin Anilin Basa Schiff I Basa Schiff II
1000 ppm 3000 ppm 5000ppm 7000ppm
% E I
konsentrasi inhibitor
Gambar 9. Pengaruh kansentrai inhibitor Etilendiamin, Anilin, basa Schiff I dan basa Schif II terhadap rata-rata efisiensi inhibitor
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Reaksi kondensasi antara 10 g campuran aldehida turunan metil oleat dengan 4g etilendiamina menghasilkan Basa Schiff I sebanyak 9,3 g (74,73 %), sedangkan reaksi antara 10 gram campuran aldehida turunan metil oleat dengan 11 gram anilina menghasilkan basa Schiff II sebanyak 9 gram (48,97%).
2. Uji efisiensi inhibitor korosi Basa Schiff yang dilakukan terhadap logam seng dalam larutan korosif HCl 0,1 N memberikan nilai efisiensi rata-rata yang semakin besar, dimana pada konsentrasi 7000 ppm Basa Schiff II memberikan nilai efisiensi rata-rata sebesar 80,094% sedangkan nilai efisiensi rata-rata untuk asam oleat campuran, metil oleat campuran, campuran aldehida turunan metil oleat etilendiamin, anilin dan basa Schiff I masing-masing hanya sebesar 26.874 % , 36.195 % , 49.097%, 45,190, 70,365 dan 73,301%. dan 45.190%. Dengan demikian maka penggunaan inhibitor yang paling baik digunakan sebagai penghambat korosi terhadap logam seng yaitu Basa Schiff II.
Saran
Diharapkan kepada peneliti selanjutnya untuk untuk membandingkan sintesis Basa Schiff dari metil oleat dengan sumber amina primer lainnya, demikian juga pengujian inhibitor korosi pada suatu logam dalam berbagai media penyebab korosi.
1538
DAFTAR PUSTAKA
Callister, W.D. 1991. Material Science and Enggineering. An Introduction. Second edition.
Singapore.367-396
Chitra, S., Parameswari, K. and Selvaraj, A. 2010.Dianiline Schiff Bases as Inhibitor of Mild Steel Corrosion in Acid Media. Int. J. Electrochemistry.
Vol. 5. 1675-1697
Cimerman, Z., Galic, N., and Bosner,B. 1997.Anal.Chim.Acta.343(1997) 145.
Callister, W.D. 1991. Material Science and Enggineering. An Introduction. Second edition.
Singapore.367-396
Chitra, S., Parameswari, K. and Selvaraj, A. 2010.Dianiline Schiff Bases as Inhibitor of Mild Steel Corrosion in Acid Media. Int. J. Electrochemistry.
Vol. 5. 1675-1697
Cimerman, Z., Galic, N., and Bosner,B. 1997.Anal.Chim.Acta.343(1997) 145.
Eddy,N.O., Odoemelan, E.C., Oguko, B.I. Ita. 2010. Electrochim. Port.Acta 28.
Fick, J. 2003. Chemical Reaction in Ventilation System Ozonolysis of Monoterpen.
Sweden: Umea University.
Gravier, D. and Dacoma, R. 2012. Steel-Corrosion Inhibitors Derived from Soybean Oil .Jj. Am. Oil Chem. Soc.
Hermawan, B. 2007. Ekstrak Bahan Alami sebagai Inhibitor korosi. http://www. Chemistry.
org/author/Beni Hermawan.com
Munir, C. Yusuf, S.M and Ahmad, N., 1985, J.Chem.Soc, Pak, 7(4), 301, 1985 Dalam Qasim, M. 2011, Synthesis and Characterization of New Schiff bases evaluation as Coorotion inhibitors, Iraq; Departement of Chemistry University of Basrach.
Righer,H.P. 1992. Electrochemistry, Chapman and Hall Inc., New York.
Shah, M.D., Patel, A.S., Mudaliar, G.V. and N.K. Shah. 2011. Schiff Bases of Triethylenetetramine as Corrosion Inhibitors of Zinc in Hydrochloric Acid.
Chemistry Departement. School of Sciences, Gujarat University:Ahmedabad.
Silverstain, R. M., Bassier, G. C. and Morril, T. C. 1981. Spectrometric Identification of Organic Coumpound. 4th Edition. New York: John Wiley and Sons Publishing.
Suyarno, Y. 2004, Senyawa Nitrogen Hetrosiklik sebagai Material Alternatif Inhibitor Korosi, Pada Logam, Bandung, Jurusan Pendidikan Kimia FP MIPA-UPI.
Trethewey, K.R. and Chamberlain, J. 1991. Korosi untuk Mahasiswa dan Rekayasawan.Jakarta :PT. Gramedia Pusaka Utama
Widharto, S. 2004. Karat dan Pencegahannya. Edisi Ketiga. Jakarta : PT. Pradnya Paramita