• Tidak ada hasil yang ditemukan

POTENSI EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA MEDIA YANG SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK BUMI.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "POTENSI EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA MEDIA YANG SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK BUMI."

Copied!
35
0
0

Teks penuh

(1)

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

POTENSI EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC)

SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA

MEDIA YANG SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK

BUMI

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia

Tiurma Sagita Roselina Siahaan

0900410

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

(3)

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

POTENSI EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC) SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA MEDIA YANG SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK

BUMI

Oleh

Tiurma Sagita Roselina Siahaan

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam

© Tiurma Sagita Roselina Siahaan

Universitas Indonesia

Juli 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, dengan dicetak

(4)

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

TIURMA SAGITA ROSELINA SIAHAAN

POTENSI EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC)

SEBAGAI ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA

MEDIA YANG SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK

BUMI

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH

PEMBIMBING :

Pembimbing I

Dr. Yayan Sunarya, M.Si

NIP. 196102081990031004

Pembimbing II

Dr. Iqbal Musthapa, M.Si

NIP. 197512232001121001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI

Dr. rer. nat. Ahmad Mudzakir, M.Si

(5)

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “POTENSI

EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC) SEBAGAI

ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA MEDIA YANG

SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK BUMI” ini dan

seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan

penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika ilmu

yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap

menerima resiko yang dijatuhkan kepada saya apabila di kemudian hari

ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya ini, atau ada

klaim dari pihak lain dalam karya saya.

Bandung, Juli 2013

(6)

i

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

ABSTRAK

Korosi pada permukaan bagian dalam pipa sumur minyak bumi merupakan masalah pelik dalam industri minyak bumi, karena dapat menyebabkan kerugian besar bagi perusahaan. Oleh karena itu diperlukan perhatian dan cara untuk menanggulangi atau meminimalisasi terjadinya korosi pada pipa baja. Salah satu solusinya melalui penggunaan inhibitor korosi organik yang tersedia di alam, ramah lingkungan, tidak berbahaya serta tidak mahal. Penelitian ini bertujuan mempelajari potensi inhibisi senyawa campuran ekstrak tanaman rempah andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC ) terhadap korosi baja karbon API-5L dalam media NaCl 1% dengan kendali pH buffer asetat jenuh CO2, menggunakan metode EIS (Electrochemical Impedance

Spectroscopy) dan Tafel. Berdasarkan skrining fitokimia, andaliman mengandung

sejumlah senyawa organik seperti terpenoid, flavonoid serta senyawa aromatik lain yang mengandung molekul nitrogen, oksigen, asam amino, sulfur, atau ikatan rangkap. Berdasarkan hasil uji impedansi (EIS), konsentrasi maksimum ekstrak andaliman sebesar 250 ppm memiliki efisiensi inhibitor korosi paling besar mencapai 92,02% pada suhu kamar. Hasil pengukuran polarisasi (Tafel) menunjukkan senyawa inhibitor dalam andaliman berperan sebagai inhibitor anodik. Interaksi yang terjadi antara permukaan logam dengan molekul inhibitor adalah adsorpsi fisik (fisisorpsi) dengan ΔGads sebesar -4,65 kJ/mol mengikuti isoterm adsorpsi Temkin.

(7)

ii

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

ABSTRACT

Internal corrosion in oil pipeline is a complicated problem due to the harm its caused. Therefore, a solution is needed to solve and minimalize pipeline steel corrosion in oil industry. Using organic inhibitor corrosion is one of the most effective solution because it is readily available, non toxic, and cheaper than anorganic inhibitor. This present work is to study the inhibition potential of andaliman extract (Zanthoxylum

acanthapodium DC ) towards corrosion of steel API-5L in sodium chloride 1% with

asetat buffer CO2 saturated, using EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) and Tafel method. Andaliman has a number of organic compound such as terpenoids, flavonoids, and aromatic compounds that contain heteroatom such as oxygen,nitrogen,sulfur and multiple bonds in their molecules. Impedance (EIS) curves show that the inhibition efficiency increases with an increase in andaliman extract concentration. The maximum corrosion inhibition efficiency of 92,02% is achieved with the highest inhibitor concentration, 250 ppm, in room temperature (25°C). Polarization curves show that andaliman extract act as anodic corrosion inhibitor as it influences corrosion rate on the anodic side. The interaction between metal surface and inhibitor molecule is physic adsorption with the ΔGads of -4,65 kJ/mol, and the adsorption follows the Temkin adsorption isotherm.

Keyword : andaliman, carbon steel API-5L,corrosion inhibitor, EIS, Tafel

(8)

iii

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “POTENSI

EKSTRAK ANDALIMAN (Zanthoxylum acanthapodium DC ) SEBAGAI

ALTERNATIF INHIBITOR KOROSI BAJA API-5L PADA MEDIA YANG

SESUAI DENGAN KONDISI PIPA SUMUR MINYAK BUMI” ini dengan baik.

Skripsi ini juga diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada Program Studi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA

Universitas Pendidikan Indonesia. Skripsi ini disusun dalam lima bab sebagai laporan

hasil penelitian yang telah dilakukan. Bab 1 membahas tentang latar belakang,

rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, dan manfaat penelitian yang dilakukan.

Adapun bab 2 menekankan pada tinjauan pustaka. Bab 3 membahas mengenai desain

penelitian, alat dan bahan, serta cara kerja penelitian yang dilakukan. Sebagai hasil

penelitian dan kesimpulan, dibahas pada bab 4 dan bab 5 disertai dengan lampiran

yang menyertakan data-data yang tidak ditampilkan dalam bab 4.

Dalam penulisan skripsi ini, penulis menyadari masih jauh dari

kesempurnaan. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun

dari pembaca. Penulis juga berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

kemajuan ilmu pengetahuan.

Bandung, Juli 2013

(9)

iv

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis skripsi ini tidak lepas dari doa, bantuan baik moral maupun materil, dukungan

dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih

sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :

1. Dr.Yayan Sunarya, M.Si., selaku dosen pembimbing I dan Dr.Iqbal Musthapa,

M.Si., selaku dosen pembimbing II yang senantiasa sabar dalam memberikan

bimbingan, dorongan, nasihat, masukan serta ilmu – ilmu yang bermanfaat

kepada penulis

2. Dr.Ahmad Mudzakir, M.Si., selaku ketua jurusan Pendidikan Kimia dan

Dr.Ratnaningsih Eko S, M.Si., selaku ketua program studi Kimia FPMIPA UPI

3. Dr.H.Hayat Sholihin, M.Si., selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan banyak masukan dan motivasi selama masa perkuliahan.

4. Dr.H.Bunbun Bundjali dan seluruh Laboran Kimia ITB atas bantuan dan

kerjasamanya selama melakukan penelitian di Laboratorium Kimia ITB.

5. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Pendidikan Kimia serta seluruh staf Laboran

Jurusan Pendidikan Kimia yang telah memberikan bekal ilmu yang sangat

bermanfaat bagi penulis.

6. Orang tua tercinta Drs. Timbul Siahaan dan Farida, S.Pd. yang tak kenal lelah

berjuang dan memberikan doa hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

7. Rekan satu tim, Fitri Puspitasari dan rekan angkatan 2009 yang selalu

memberikan saran dan motivasi serta kerjasamanya selama penelitian.

Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak

membantu penulis dalam melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini.

(10)

v

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

(11)

v

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 5

1.3. Batasan Masalah ... 5

1.4. Tujuan Penelitian ... 6

1.5. Manfaat Penelitian ... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Korosi ... 7

2.1.1. Faktor Penyebab Korosi ... 9

2.1.2. Jenis Korosi ... 11

2.1.3. Korosi di Lingkungan Industri Minyak Bumi ... 14

2.1.4. Korosi Pada Pipa Baja ... 16

2.2. Pengendalian Korosi ... 18

2.2.1. Inhibitor Korosi ... 18

2.2.2. Klasifikasi Inhibitor Korosi ... 20

2.2.3. Mekanisme Kerja Inhibitor Korosi ... 21

2.3. Bahan Alam Sebagai Alternatif Inhibitor Korosi ... 21

2.4. Andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC) ... 22

2.5. Baja API-5L ... 24

2.6. Metode Pengukuran Laju Korosi ... 25

2.6.1. Metode EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) ... 25

2.6.2. Metode Polarisasi Potensiodinamik (Tafel) ... 28

2.7. Efisiensi Inhibisi ... 30

(12)

vi

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Desain Penelitian ... 34

3.2. Alat dan Bahan ... 35

3.3. Ekstraksi Andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC) ... 36

3.3.1. Metode Refluks Menggunakan Pelarut Etanol dan Air ... 36

3.3.2. Metode Maserasi Menggunakan Pelarut Etanol ... 37

3.4. Karakterisasi dan Skrining Fitokimia ... 37

3.5. Preparasi Sampel Uji Korosi ... 38

3.5.1. Preparasi Material Logam ... 38

3.5.2. Pembuatan Larutan Uji dan Larutan Induk ... 38

3.6. Pengukuran Laju Korosi dan Efisiensi Inhibisi ... 38

3.6.1. Open Circuit Potensial (OCP) ... 38

3.6.2. Pengukuran Impedansi dengan Metode EIS ... 38

3.6.3. Pengukuran Polarisasi dengan Metode Tafel ... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Ekstraksi Andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC) ... 40

4.2. Karakterisasi Ekstrak Andaliman... 41

4.2.1. Identifikasi Gugus Fungsi dengan FTIR ... 41

4.2.2. Uji KLT ... 44

4.2.3. Skrining Fitokimia ... 45

4.3. Korosi Baja API-5L dalam Medium NaCl 1% pH 4 Jenuh CO2 ... 46

4.4. Potensi Ekstrak Andaliman sebagai Inhibitor Korosi ... 47

4.5. Efisiensi Inhibisi ... 51

4.6. Isoterm Adsorpsi (Tinjauan Termodinamika) ... 55

4.7. Energi Aktivasi (Tinjauan Kinetika) ... 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 60

5.2. Saran ... 61

DAFTAR PUSTAKA ... 62

LAMPIRAN ... 64

(13)

vii

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

[image:13.595.112.510.135.689.2]

DAFTAR GAMBAR

Gambar

2.1. Skema Sel Elektrokimia ... 8

2.2. Korosi Merata ... 11

2.3. Korosi Sumuran ... 11

2.4. Korosi Celah ... 12

2.5. Korosi Galvani ... 12

2.6. Korosi Selektif ... 12

2.7. Korosi Batas Butir ... 13

2.8. Korosi Retak Tegang ... 13

2.9. Korosi Erosi ... 13

2.10. Diagram Pourbaix Fe pada Suhu 25oC ... 16

2.11. Proses Kondensasi pada Pipa ... 17

2.12. Pitting dan Penipisan Ketebalan Pipa Akibat Korosi CO2 ... 18

2.13. Klasifikasi Inhibitor Organik / Adsorpsi ... 20

2.14. (a) Pohon Tanaman Andaliman, (b) Biji Andaliman ... 23

2.15. Struktur Kimia Hidroksi Alpha Sanshool ... 23

2.16. Senyawa – Senyawa Flavon Glikosida pada Andaliman ... 24

2.17. Alur Impedansi Nyquist ... 26

2.18 . Aluran Impedansi Bode ... 26

2.19 . Skema Sirkuit Elektrokimia EIS ... 26

2.20 . Beberapa Model Lapis Rangkap Listrik ... 28

(14)

viii

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2.22. Perbedaan Ikatan Fisiosorpsi dan Kemisorpsi ... 31

3.1. Diagram Alir Penelitian ... 35

4.1. Sampel Andaliman yang Sudah Dihaluskan ... 40

4.2 . Produk Ekstraksi Andaliman Hasil :(a) Maserasi dengan Etanol,

(b)Refluks dengan Etanol, (c) Refluks dengan Air ... 41

4..3. Spektra Hasil Karakterisasi FTIR untuk : (a) Ekstrak Air Andaliman Hasil Refluks, (b) Ekstrak Etanol Andaliman Hasil Refluks,

(c) Ekstrak Etanol Andaliman Hasil Maserasi ... 43

4.4. Hasil Pemisahan Ekstrak Etanol Andaliman Produk Maserasi

dan Refluks Secara KLT Dengan Fraksi Eluen : (a) Klorofom : Etanol 9:1, (b) Etil Asetat : Metanol 8:2, (c) Etil Asetat 100%,

(d) Etil Asetat : n-Heksan 3:7 ... 45

4.5. Laju Korosi Baja API-5L dalam Medium NaCl 1%

pH 4 Jenuh CO2 pada Berbagai Suhu ... 46

4.6. Laju Korosi Baja Sebelum dan Sesudah Penambahan Inhibitor

Pada Berbagai Suhu ... 47

4.7. Kurva Polarisasi untuk Pengaruh Suhu pada Larutan Blanko ... 48

4.8. Kurva Polarisasi untuk Pengaruh Suhu Dengan Penambahan

Inhibitor 250 ppm ... 49

4.9. Kurva Polarisasi untuk Perilaku Inhibisi Ekstrak

Andaliman terhadap Baja Karbon dengan Variasi Konsentrasi

pada Suhu 55oC ... 50

4.10. Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Etanol Andaliman terhadap

%EI pada Suhu 25oC ... 52

4.11. Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Etanol Andaliman terhadap %EI

pada Suhu 55oC ... 52

4.12. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Daya Impedansi

Baja Karbon pada Suhu 25oC ... 54

4.13. Isoterm Adsorpsi Ekstrak Andaliman pada Baja Karbon dalam

(15)

ix

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

4.14. Energi Aktivasi Baja Karbon dalam Larutan NaCl 1% pH 4

(16)

x

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR TABEL

Tabel

2.1. Perbedaan Fisiosorpsi dan Kemisorpsi ... 32

4.1. Perbandingan Pita Serapan pada Spektra FTIR Produk Ekstraksi

Refluks dan Maserasi dengan Pelarut Etanol ... 44

4.2. Hasil Pengukuran Polarisasi Tafel dengan Variasi Suhu pada Blanko

dan Penambahan Inhibitor 250 ppm ... 48

4.3. Hasil Pengukuran Polarisasi Tafel dengan Variasi Konsentrasi

Pada Suhu 55oC ... 51

4.4. Hasil Pengukuran EIS pada Suhu 25oC ... 54

4.5. Konsentrasi Ekstrak Etanol Andaliman dan Fraksi

Penutupan Permukaan Baja Karbon berdasarkan Nilai

[image:16.595.110.512.155.628.2]
(17)

xi

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I : PERHITUNGAN ... 64

LAMPIRAN II : DATA HASIL PENGUKURAN LAJU KOROSI ... 65

LAMPIRAN III : SPEKTRA IMPEDANSI DAN POLARISASI ... 67

(18)

1

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Korosi logam merupakan salah satu masalah penting yang dihadapi oleh

kelompok industri maju. Diperkirakan bahwa di Amerika Serikat saja biaya

tahunan untuk korosi mencapai sepuluh milliar dollar. Korosi atau secara awam

dikenal sebagai pengkaratan, adalah suatu peristiwa kerusakan atau penurunan

kualitas suatu bahan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi bahan logam

dengan lingkungan. Proses korosi logam dapat berlangsung secara elektrokimia

yang terjadi secara simultan pada daerah anoda dan katoda yang membentuk

rangkaian arus listrik tertutup.

Di industri, khususnya industri pertambangan, penanganan korosi pada

peralatan produksi harus dilakukan dengan baik, mengingat besarnya kerugian

yang akan ditanggung perusahaan apabila korosi dibiarkan begitu saja. Di

Indonesia, pemerintah menganggarkan 1-1,5% dari GDP (Gross Domestic

Production) atau mencapai triliun rupiah dana yang dianggarkan untuk menangani

korosi (Wahyuningsih, A. et al., 2010:17). Pada tahun 2003, Saudi Aramco

melakukan studi untuk mendefinisikan biaya korosi terhadap produksi minyak

bumi dan pemurniannya (R.Tems dan A.M. Al-Zahran, 2006 dalam Haslim,

A.B.J., 2012). Hasil penelitian menunjukkan bahwa 25% biaya perawatan plant

gas sweetening dikeluarkan untuk pengendalian korosi, 17% biaya perawatan

plant gas fractination untuk korosi, 28% biaya perawatan operasi produksi

onshore, sedangkan untuk offshore dibutuhkan 60-70% biaya perawatan korosi.

Berdasarkan data NACE (National Association Of Corrotion Engineers), biaya

yang dikeluarkan oleh USA untuk penanggulangan korosi pada eksplorasi dan

pemurnian minyak dan gas sebesar $1,4 milyar. (Haslim, A.B.J., 2012).

Korosi di lingkungan industri pertambangan minyak bumi terjadi akibat

(19)

2

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

distribusi. Material korosif yang dimaksud diantaranya adalah air, kandungan

(20)

3

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Pada pertambangan minyak bumi, minyak mentah yang dihasilkan mengandung

garam-garam klorida, sulfat, dan karbonat; asam-asam organik dengan massa

molekul rendah; dan gas yang bersifat asam, seperti CO2 dan H2S. Berdasarkan

data di lapangan, kondisi dalam sumur produksi minyak bumi yaitu: temperatur

berkisar antara 330K – 380K; pH media: 3,5 – 5,5; tekanan CO2/H2S antara 0,04

atm – 0,10 atm; dan konsentrasi ion-ion Cl-: 10000 ppm – 25000 ppm (P.I. Nice.,

2000 dalam Yayan Sunarya., 2008). Dari data-data tersebut, maka dapat

dipastikan bahwa pipa baja yang digunakan dalam sumur produksi minyak bumi

sangat rentan terhadap korosi. Untuk dapat mengeluarkan minyak mentah yang

masih sangat kental, bisaanya ditambahkan air ke dalam pipa sumur produksi

minyak bumi. Dengan adanya air ini, kemungkinan terjadinya korosi pada pipa

sumur produksi minyak bumi tersebut semakin besar, sehingga dapat mengurangi

kualitas pipa tersebut.

Hampir semua kerusakan pada bagian dalam jaringan pipa baja karbon

disebabkan oleh korosi lokal atau korosi pada bagian lagit-langit dalam pipa (top

off line corrosion, TLC). Korosi terlokalisasi ini disebabkan oleh adanya

garam-garam klorida dan asam organik. Adanya garam-garam karbonat (FeCO3) yang

menempel pada permukaan pipa baja karbon berupa kerak dapat berfungsi sebagai

pelindung terhadap korosi lebih lanjut.

Proses pencegahan korosi dapat dilakukan diantaranya dengan pelapisan

pada permukaan logam, perlindungan katodik, penambahan inhibitor korosi dan

lain-lain. Korosi pada permukaan bagian luar pipa dapat diatasi dengan pelapisan

(coating) dan / atau proteksi katodik, sedangkan pada permukaan bagian dalam

pipa hanya dapat dikendalikan dengan cara menambahkan inhibitor korosi. Secara

umum, suatu inhibitor korosi adalah suatu zat kimia yang ditambahkan ke dalam

lingkungan korosif, walaupun dalam jumlah sangat sedikit (orde ppm atau

milimolar) tetapi dapat menurunkan laju korosi logam. Salah satu mekanisme

kerja inhibitor korosi adalah melalui pembentukan lapisan molekul-molekul

tunggal dari inhibitor yang teradsorpsi pada permukaan logam. Inhibitor korosi

(21)

4

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

inhibitor korosi yang efektif adalah senyawa-senyawa organik yang mengandung

satu atau lebih gugus nitrogen, belerang, oksigen, fosfor, dan / atau ikatan

rangkap, yang dapat teradsorpsi dengan baik pada permukaan logam. Senyawa

organik yang mengandung gugus amina dan karboksilat seperti asam amino juga

dapat digunakan sebagai inhibitor korosi (Srhiri et al., 1996; Heeg et al., 1998;

Rajendran et al., 2001; Stupnisek-Lisack et al., 2002 dalam Ni Ketut Ketis dkk.,

2010). Hal ini disebabkan karena adanya pasangan elektron bebas dari

gugus-gugus tersebut dapat berinteraksi dengan permukaan logam dan membentuk

lapisan protektif terhadap lingkungan yang korosif.

Inhibitor korosi dari senyawa sintetik atau anorganik telah banyak

digunakan karena inhibitor anorganik memiliki inhibisi yang baik terhadap laju

korosi logam. Namun, penggunaan inhibitor anorganik menyebabkan masalah dan

bersifat toksik bagi lingkungan bila terakumulasi, sehingga penggunaan inhibitor

korosi organik semakin dikembangkan karena lebih ramah lingkungan.

Penggunaan inhibitor anorganik saat ini sudah dibatasi karena jenis inhibitor ini

dapat menyebabkan kerusakan permanen maupun temporer terhadap sistem organ

manusia seperti ginjal dan hati, dan dapat mengganggu proses biokimia atau

sistem enzim pada tubuh (Singh A. et al., 2011:1). Berbagai bahaya dari inhibitor

anorganik tersebut akhirnya melatarbelakangi berbagai penelitian untuk

menggunakan bahan alam sebagai inhibitor korosi organik.

Ekstrak tanaman atau bahan alam sebagai inhibitor korosi organik menjadi

semakin penting karena inhibitor organik lebih diterima secara ekologis, tersedia

melimpah di alam, dan mudah diperoleh. Selain itu, ekstraksi tanaman yang akan

digunakan sebagai inhibitor juga memiliki prosedur yang mudah dan murah.

Penelitian terdahulu telah banyak meneliti ekstrak tanaman atau bahan alam

sebagai inhibitor korosi. Di antaranya madu dari tanaman Salvia officinalis L.

(Vrsalovic L., 2012), daun tanaman Ocimum sanctum dan Solanum trilobatum

(Shyamala M. dan P.K Kasthuri, 2011), atau tanaman kentang yang mengandung

senyawa aktif inhibitor yaitu solasodin (Bothi Raja P. dan M. G. Sethuraman ;

(22)

5

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

sebagai inhibitor korosi tersebut memiliki gugus aktif seperti tanin, asam amino,

alkaloid, dan pigmen. (Singh A. et al., 2011).

Dari beberapa penelitian yang ada, tidak banyak yang menggunakan

tanaman rempah-rempah sebagai inhibitor korosi. Beberapa penelitian bertajuk

rempah-rempah sebagai inhibitor korosi yang sudah ada yaitu ekstrak lada hitam

(Dahmani M. et al.,2010) dan kulit bawang merah (James A. O.dan Akaranta

O.,2011). Dikarenakan Indonesia merupakan salah satu penghasil rempah-rempah

yang melimpah di alam, maka penelitian ini mengangkat manfaat salah satu jenis

rempah-rempah yang mungkin berpotensi sebagai inhibitor korosi logam.

Salah satu jenis rempah-rempah yang popular di daerah Sumatera Utara,

yaitu andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC ), diteliti sebagai alternatif

inhibitor korosi pada baja karbon. Andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC )

adalah salah satu jenis rempah-rempah Asia dari suku Rutaceae. Tanaman ini

bisaanya digunakan sebagai bumbu masakan di daerah Sumatera dan beberapa

daerah Asia seperti India, China, Jepang dan Korea ( dikenal dengan sebutan

szechuan pepper), dan terkenal sebagai ‘merica batak’ di Indonesia. Bentuknya

mirip lada (merica) bulat kecil, berwarna hijau, tetapi jika sudah kering, agak

kehitaman. Andaliman memiliki aroma jeruk yang lembut namun "menggigit"

sehingga menimbulkan sensasi kelu atau mati rasa di lidah, meskipun tidak

sepedas cabai atau lada. Rasa kelu di lidah ini disebabkan adanya kandungan

hydroxy-alpha-sanshool pada rempah tersebut. Senyawa hydroxy-alpha-sanshool

dengan rumus molekul C16H25NO2 ini merupakan sejenis senyawa amida,

mengandung atom N dan O yang dapat dipertimbangkan sebagai inhibitor korosi

logam karena dapat berinteraksi melalui adsorpsi pada permukaan loga

membentuk lapisan pelindung terhadap korosi. Unsur nitrogen dan oksigen

tersebut memiliki pasangan elektron bebas yang dapat berikatan dengan elektron

dari logam membentuk senyawa kompleks dari logam yang dapat menjadi

pelindung terhadap korosi. Selain itu, pemilihan andaliman sebagai green

inhibitor korosi pada penelitian ini didasarkan pula pada kandungan senyawa

(23)

6

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

banyak senyawa organik seperti terpenoid, flavonoid, alkaloid, dan lain

sebagainya, dimana senyawa organik tersebut secara struktur mengandung

gugus-gugus nitrogen, oksigen, asam amino, sulfur, dan ikatan rangkap yang teradsoprsi

dengan baik pada permukaan logam. Dengan pertimbangan tersebut, peneliti

mengharapkan andaliman yang diperoleh dalam bentuk ekstrak dapat digunakan

sebagai inhibitor korosi.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan di atas, rumusan masalah

penelitian adalah sebagai berikut:

1. Metode ekstraksi dan pelarut apakah yang sesuai untuk menghasilkan ekstrak

andaliman yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi baja karbon pada

media yang sesuai dengan kondisi sumur produksi minyak bumi?

2. Bagaimana proses korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi

sumur produksi minyak bumi tanpa penambahan inhibitor?

3. Bagaimana potensi ekstrak andaliman dan seberapa besar efisiensinya sebagai

inhibitor korosi baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi sumur

produksi minyak bumi?

4. Bagaimana mekanisme inhibisi ekstrak andaliman sebagai inhibitor korosi

baja karbon pada media yang sesuai dengan kondisi sumur produksi minyak

bumi?

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian lebih terarah dan mencapai sasaran yang diharapkan, maka

variabel-variabel yang dikaji dibatasi dalam beberapa hal. Adapun batasan

masalah yang ditetapkan adalah :

1. Medium yang digunakan adalah larutan NaCl 1% dengan penambahan buffer

asetat pH 4 dijenuhkan dengan CO2

2. Kondisi medium bersifat terbuka pada tekanan atmosfer dan temperatur 25oC,

(24)

7

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3. Variasi konsentrasi ekstrak andaliman yang diuji 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200,

250 ppm.

4. Metode pengujian inhibisi korosi dilakukan dengan dua cara yaitu metode EIS

(Electrochemical Impedance Spectroscopy) dan Polarisasi Potensiodinamik

(Tafel).

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini terutama bertujuan untuk mempelajari potensi ekstrak

andaliman sebagai alternatif green inhibitor korosi pada pipa sumur produksi

minyak bumi. Secara khusus penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut :

1. Mengangkat manfaat lain dari tanaman rempah andaliman (Zanthoxylum

acanthapodium DC )

2. Mengetahui metode ekstraksi dan pelarut yang sesuai untuk ekstraksi tanaman

rempah andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC )

3. Mengetahui efisiensi inhibisi serta mekanisme inhibisi ekstrak andaliman

sebagai inhibitor korosi baja karbon API-5L pada media NaCl 1% dengan

penambahan buffer asetat pH 4.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Meningkatkan potensi lain dari andaliman dan dapat mengendalikan korosi

baja karbon pada pipa sumur minyak bumi.

2. Memperoleh senyawa campuran inhibitor korosi dari tanaman rempah

andaliman sebagai material alternatif green inhibitor korosi logam.

3. Menghasilkan artikel ilmiah yang dapat menjelaskan efisiensi dan potensi

tanaman rempah andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC ) sebagai

(25)

34

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari potensi tanaman rempah

andaliman sebagai inhibitor korosi baja pada kondisi yang sesuai dengan pipa

sumur minyak bumi., yaitu pada media larutan campuran NaCl 1% dengan buffer

asetat pH 4 jenuh CO2. Secara umum, penelitian ini dilakukan melalui tiga tahap.

Tahap pertama adalah ekstraksi andaliman dengan metode refluks dan maserasi

menggunakan pelarut air dan etanol. Tahap kedua adalah karakterisasi senyawa

hasil ekstrak andaliman dengan menggunakan FTIR dan KLT. Serta tahap ketiga

yaitu pengukuran laju korosi dan efisiensi inhibisi ekstrak andaliman pada logam

baja karbon dalam media larutan campuran NaCl 1% dengan buffer asetat pH 4

jenuh CO2 dengan menggunakan metoda EIS (Electrochemical Impedance

Spectroscopy) dan Tafel.

Prosedur penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Preparasi alat dan bahan

2. Ekstraksi andaliman

3. Karakterisasi senyawa ekstrak andaliman

4. Preparasi sampel uji korosi

5. Pengukuran laju korosi dan efisiensi inhibisi ekstrak andaliman dengan

metode EIS dan Tafel, meliputi : - Variasi konsentrasi inhibitor

- Variasi temperatur larutan uji

(26)

35

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Secara skematik, langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini

ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan untuk memperoleh ekstrak andaliman

(Zanthoxylum acanthopodium DC ) dengan metode refluks dan maserasi

menggunakan pelarut air dan etanol adalah grinder atau blender, set alat refluks,

batu didih, hot plate, gelas kimia 1 L, gelas kimia 250 mL, gelas ukur 50 mL,

gelas ukur 10 mL, labu erlenmeyer berpenghisap 250 mL, corong Buchner,

evaporator Oilbath B-485 Buchi, botol vial, neraca analitik, kaca arloji, spatula,

batang pengaduk, kertas saring.

Peralatan yang digunakan untuk karakterisasi gugus fungsi yang terdapat

pada ekstrak andaliman adalah set alat spektrofotometer FTIR (Shimadzu,

(27)

36

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

lempeng aluminium serta chamber KLT untuk uji KLT, serta tabung reaksi dan

pipet tetes untuk skrining fitokimia.

Sedangkan peralatan yang digunakan untuk pengujian laju korosi dan

efisiensi inhibisi ekstrak andaliman adalah Potensiostat produksi Radiometer®

(Tacussel-Radiometer, Voltalab PGZ 301) yang terdapat di Laboratorium Korosi

Program Studi Kimia FMIPA ITB.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji andaliman

(Zanthoxylum acanthopodium DC ) yang diperoleh dari daerah Toba, Sumatera

Utara, etanol teknis 96% produksi Bratachem, aquades, kloroform, pereaksi

Mayer, CH3COOH glacial, H2SO4 pekat, HCl encer, FeCl3 5%, serbuk Mg,

NaCl p.a produksi Merck, CH3COOH teknis produksi Bratachem, Natrium asetat

p.a produksi Merck, pH indikator universal.

3.3 Ekstraksi Andaliman (Zanthoxylum acanthopodium DC)

Biji andaliman dicuci bersih dengan air, lalu dikeringkan dengan cara

dijemur di udara terbuka (luar ruangan). Andaliman kering dihaluskan dengan

blender sehingga menjadi serbuk halus.

Ekstraksi biji andaliman dalam penelitian ini dilakukan dengan dua

metode yaitu refluks dan maserasi menggunakan pelarut air dan etanol untuk

setiap metode. Hal ini bertujuan untuk mengetahui metode dan pelarut mana yang

lebih bagus dalam mengekstrak senyawa organik dalam andaliman.

3.3.1 Metode Refluks Menggunakan Pelarut Etanol dan Air

Serbuk andaliman sebanyak 25 gram dimasukkan ke dalam labu dasar

bulat 250 mL, kemudian ditambahkan etanol sampai volume 250 mL. Labu dasar

bulat kemudian diset dengan set alat refluks dan andaliman direfluks selama enam

jam. Selanjutnya andaliman dengan jumlah yang sama seperti di atas,

menggunakan pelarut air juga direfluks selama enam jam. Hasil refluks disaring

(28)

37

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

dievaporasi untuk menghilangkan pelarutnya selama satu jam sehingga diperoleh

ekstrak etanol andaliman pekat dan ekstrak air andaliman pekat hasil refluks.

3.3.2 Metode Maserasi Menggunakan Pelarut Etanol

Ekstraksi dengan metode maserasi hanya menggunakan pelarut etanol

karena maserasi hanya dapat dilakukan dengan pelarut organik, dan bukan air.

Serbuk andaliman sebanyak 60 gram dimasukkan ke dalam gelas kimia 1L,

kemudian ditambahkan 800 mL etanol. Andaliman dimaserasi selama 24 jam.

Setelah 24 jam hasil maserasi disaring sehingga diperoleh ekstrak etanol

andaliman. Ekstrak etanol andaliman hasil maserasi selanjutnya dievaporasi untuk

menghilangkan pelarutnya selama satu jam sehingga diperoleh ekstrak etanol

andaliman pekat hasil maserasi.

3.4 Karakterisasi dan Skrining Fitokimia

Pada tahap ini ekstrak andaliman produk dari setiap metode dikarakterisasi

dengan teknik spektrofotometri Inframerah (FTIR) dan analisis kromatografi lapis

tipis (KLT). Metode FTIR dilakukan untuk mengetahui gugus fungsi yang

menyusun senyawa yang terkandung dalam andaliman dengan menggunakan

instrument FTIR (Shimadzu, FTIR-8400) di Laboratorium Kimia Fisik dan

Analitik ITB. Sedangkan analisis KLT dilakukan untuk membandingkan

banyaknya komponen yang terekstrak dengan metode refluks dan maserasi

menggunakan pelarut etanol dan air.

Selanjutnya dilakukan skrining fitokimia yang bertujuan untuk mengetahui

atau mengidentifikasi adanya senyawa metabolit sekunder dalam andaliman

seperti alkaloid, terpenoid, flavonoid, saponin, tannin, dan steroid. Ditinjau dari

strukturnya, senyawa-senyawa organik tersebut mengandung gugus nitrogen,

oksigen, sulfur dan/atau ikatan rangkap yang dapat teradsorpsi pada permukaan

(29)

38

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3.5 Preparasi Sampel Uji Korosi

3.5.1 Preparasi Material Logam

Logam baja sebagai elektroda kerja yang digunakan untuk uji korosi

dibuat dari baja karbon API 5L X65 yang merupakan sampel dari PT.Total

Indonesia. Elektroda kerja dibuat dengan memotong baja karbon, dibubut dengan

diameter yang sesuai dengan set alat (1,5 cm), kemudian direkatkan dengan resin

epoksi. Sebelum digunakan untuk pengujian, permukaan baja dihaluskan dengan

kertas amplas silikon karbida (600-1200), dibilas dengan air bidestilat untuk

menghilangkan lemak yang masih menempel, lalu dikeringkan pada suhu kamar.

3.5.2 Pembuatan Larutan Uji dan Larutan Induk

Larutan uji yang digunakan sebagai media pengujian laju korosi yaitu

buffer asetat pH 4 dengan penambahan larutan NaCl 1%. Larutan uji dibuat

dengan melarutkan 13.6008 gram Natrium asetat dengan satu liter CH3COOH

0,085M dan penambahan 10 gram NaCl dalam satu liter larutan.

Untuk pembuatan larutan induk 10.000 ppm, sebanyak satu gram pasta

andaliman dilarutkan dengan 100 mL larutan uji.

3.6 Pengukuran Laju Korosi dan Efisiensi Inhibisi

3.6.1 Open Circuit Potensial (OCP)

Tahap ini dilakukan sebelum pengukuran dengan metode EIS dan Tafel.

Sel elektrokimia dibiarkan selama beberapa lama untuk mengetahui kestabilan

antaraksi permukaan elektroda dan larutan uji. Elektroda dibiarkan hingga

mencapai keadaan stabil atau steady state dalam larutan uji, Keadaan ini ditunjukkan oleh nilai potensial ≤ 0,1 mV/menit. Potensial ini dinyatakan sebagai potensial keadaan mantap (Wahyuningsih,A. et al., 2010:2). Dalam penelitian ini,

OCP dilakukan selama empat menit.

3.6.2 Pengukuran Impedansi dengan Metode EIS

Pengujian dengan metode EIS dilakukan pada temperatur 25oC, 35oC,

45oC, dan 55oC dengan variasi konsentrasi dari blanko, 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm,

(30)

39

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

dengan metode ini dilakukan secara kontinu. Sebelum dilakukan pengukuran, alat Potensiostat disetting terlebih dahulu, nilai potensial DC yang diterapkan ‘free’, nilai frekuensi mulai dari 10kHz hingga 100mHz, waktu OCP 4 menit, area

elektroda kerja 1,1304 cm2. Setelah tercapai keadaan mantap (steady state)

dilakukan pengukuran EIS dan diolah dengan program Voltamaster.

Pengukuran larutan blanko dilakukan terlebih dahulu, dilanjutkan dengan

pengukuran larutan dengan konsentrasi inhibitor 20 ppm hingga 250 ppm secara

kontinyu dalam media uji 100 ppm. Variasi konsentrasi pada metode EIS

digunakan untuk mengetahui konsentrasi optimum inhibitor dalam sistem korosi

pada setiap suhu.

3.6.3 Pengukuran Polarisasi dengan Metode Tafel

Pada pengukuran polarisasi dengan metode Tafel diterapkan potensial DC

sebesar -75 mV hingga 75 mV dengan laju sapuan (scanning rate) pemindain

kurva polarisasi konstan pada 5 mV.s-1. Pengukuran dilakukan pada temperatur

25oC, 35oC, 45oC, dan 55oC tanpa penambahan inhibitor dan dengan penambahan

inhibitor. Berbeda dengan pengukuran dengan metode EIS, pengukuran dengan

metode Tafel dilakukan secara diskontinu. Sel diset untuk tiap satu pengukuran,

(31)

60 Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan

beberapa hal berikut :

1. Metode ekstraksi yang digunakan untuk memeproleh ekstrak inhibitor

andaliman adalah maserasi dan refluks dengan pelarut etanol. Baik teknik

maserasi maupun refluks menghasilkan ekstrak andaliman yang hampir sama

komponennya sehingga salah satu atau keduanya dapat digunakan dalam uji

inhibisi.

2. Laju korosi baja API-5L pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur

minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2)

meningkat sesuai dengan kenaikan suhu mencapai 5,243 mm/y pada suhu

55ºC

3. Andaliman berpotensi menghambat laju korosi dengan efisiensi inhibisi

ekstrak etanol andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC ) terhadap korosi

baja karbon API 5L pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur

minyak bumi (NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2)

meningkat sesuai dengan kenaikan konsentrasi inhibitor. Efisiensi inhibisi

maksimum terjadi pada konsentrasi maksimum, 250 ppm, dengan %EI

mencapai 92,09% pada suhu kamar.

4. Mekanisme adsorpsi ekstrak etanol andaliman sebagai inhibitor korosi baja

karbon pada media yang sesuai dengan kondisi pipa sumur minyak bumi

(NaCl 1% dengan penambahan buffer asetat pH 4 jenuh CO2) bersifat

fisisorpsi mengikuti isoterm adsorpsi Temkin, dengan ΔGads sebesar -4,65

(32)

61

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

5.2 Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa saran yang dapat

diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Untuk memperoleh ekstrak senyawa inhibitor dengan randemen yang lebih

besar dan komponen senyawa yang lebih banyak , penting diperhatikan

pemilihan pelarut yang lebih baik dan pemilihan teknik ekstraksi lain yang

lebih efisien.

2. Untuk memperoleh informasi senyawa tunggal yang berperan aktif dalam

menginhibisi proses korosi, diperlukan pemisahan senyawa campuran hasil

ekstraksi dan karakterisasi gugus fungsi senyawa sebelum dan sesudah

pengujian inhibisi.

3. Diperlukan penelitian lebih lanjut dan mendalam untuk menentukan kestabilan

proses inhibisi sehingga efisiensi inhibisi dapat ditingkatkan lagi pada

(33)

62

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Asmara, Yuli Panca. (2011) Korosi di Lingkungan Minyak Bumi. [Online]. Tersedia : http://www.bunghatta.ac.id/artikel/255/korosi-di-lingkungan-minyak-dan-gas-bumi.html. [18 Mei 2013]

Babu, Ravindra. et al.. (2007). A New Flavone Glycoside From Zanthoxylum

acanthapodium DC. Indian Journal of Chemistry. 872-874

Bentiss, F.M. et al.. (2004). 2,5-Bis(4- dimethylaminophenyl)-1,3,4-oxadiazole

and 2,5-bis(4 dimethylaminophenyl)-1,3,4- thiadiazole as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in Acidic Media. Corros. Sci. 46,2781-2792.

Bothi Raja P. and M. G. Sethuraman, (2009). Solanum tuberosum as an inhibitor

of mild steel corrosion in acid media. Iranian Journal of Chemistry and

Chemical Engineering, 28,(1), 77–84

Dahmani, M. et al.. (2010). Corrosion Inhibition of C38 Steel in 1 M HCl: A

Comparative Study of Black Pepper Extra ct and Its Isolated Piperine. Int.

J. Electrochem. Sci., 5,(2010),1060 – 1069

Dalimunthe, I. (2004). Kimia dari Inhibitor Korosi. e-USU Repository. Universitas Sumatera Utara, 1-8.

Fahrurrozie, A. (2009). Efisiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin

sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia

Haslim, A.B.J. (2012). Studi Inhibisi Korosi Baja API-5L Dalam Air Formasi

(Connate Water) Dengan Ekstrak Kulit Buah Sawo (Manilkara zapota) Menggunakan Metode Polarisasi. Skripsi, Universitas Indonesia.

Hermawan, B. (2007). Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi.

[Online]. Tersedia:http://www.chem-is

try.org/artikel_kimia/berita/ekstrak_bahan_alam_sebagai_alternatif_inhibi torkorosi/ [12 September 2012]

Ikrima, A. (2011). Uji Aktifitas Produk Modifikasi Sistin dengan PEG 400

sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Media HCl 0,5 M Jenuh CO2. Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia.

James, A.O. and O. Akaranta. (2009). The inhibition of corrosion of zinc in 2.0 M

hydrochloric acid solution with acetone extract of red onion skin. African

(34)

63

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Kandias, D. (2009). Senyawa Kurkuminoid dari Curcuma Domestica Val. sebagai

Inhibitor Korosi Baja Karbon dalam Larutan nacl 1%. Disertasi,

Departemen Kimia ITB.

Ketis N.K.,et al. (2010). Efektivitas Asam Glutamat Sebagai Inhibitor Korosi

pada Baja Karbon dalam Larutan NaCl 1%. Jurnal Matematika Dan

Sains,10, (1),1-8

Kristanty, R.E. dkk. (2012). Isolation of Antioxidant and Xanthine Oxidase

Inhibitor From n-Butanol Extract of Andaliman Fruit (Zanthoxylum acanthopodium DC.). Int.J.Med.Arom.Plants. 2,(3), 376-389

Naili. K. (2010). Corrosion and Its Migitation in The Oil & Gas Industry – An Overview. Petrolium Pipeliner. 10-16

Prameswari, B. (2008). Studi Efektifitas Lapis Galvanis Terhadap Ketahanan

Korosi Pipa Baja ASTM A53 Di Dalam Tanah (Underground Pipe).

Skripsi, Universitas Indonesia

R. Terms, and A.M. Al-Zahrani. (2006). Cost of Corrosion in Oil Production &

Refining. Saudi Aramco Journal of Technology. 2-14

Rahayu, S. (2009). Terbentuknya Anoda dan Katida. [Online]. Tersedia: http://www.chem-is-try.org. [20 Mei 2013].

Shyamala,M. and P.K.Kasthuri. (2011). A Comparative Study of the Inhibitory

Effect of the Extracts of Ocimum sanctum, Aeglemarmelos, and Solanum trilobatum on the Corrosion of Mild Steel in Hydrochloric Acid Medium.

International Journal of Corrosion. 1-11

Singh A. et al., (2012). Corrosion Inhibition of Carbon Steel in HCl Solution by

Some Plant Extracts. International Journal of Corrosion. 1-20

Sunarya, Y. (2008). Mekanisme dan Efisiensi Inhibisi Sistein pada Korosi Baja

Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Disertasi,

Departemen Kimia ITB.

Vrsalovic, L. et al.. (2012). Salvia officinalis L. honey as Corrosion Inhibitor for

CuNiFe Alloy in Sodium Chloride Solution. Indian Journal of Chemical

Technology. 96-102

Wahyuningsih, A. et al. (2010). “Metanamina Sebagai Inhibitor Korosi Baja

(35)

64

Tiurma Sagita Roselina Siahaan, 2013

Potensi Ekstrak Andaliman Zanthoxylum acanthapodium DC sebagai Alternatif Inhibitor korosi Baja API-5L pada Media yang sesuai dengan kondisi Pipa sumur Minyak Bumi

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Wijaya, Hanny C. et al.. (2001). Komponen Volatil dan Karakterisasi Komponen

Kunci Aroma Buah Andaliman (Zanthoxylum acanthapodium DC.). Jurnal

Gambar

Gambar 2.1.
Tabel 2.1.

Referensi

Dokumen terkait

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju korosi dan efisiensi inhibisi 2,6- bis(pirazol-3-il)piridin pada korosi baja karbon API 5L X65 dalam larutan NaCl 1

Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi baja karbon API 5L X65 dalam larutan NaCl 1 M pada suhu 45 o C menurun seiring dengan bertambahnya konsentrasi tiourea dan waktu

Dari tabel 4.10 menunjukkan bahwa penambahan inhibitor daun asam jawa dan inhibitor kulir melinjo tidak dapat menurunkan laju korosi pada baja API 5L grade B.. Hal ini tidak

Hasil pengujian korosi material pipa API 5L Grade B dengan media korosi asam asetat (CH3COOH) diperoleh nilai potensi korosi pada pH 4 memiliki corrosion rate sebesar

Dari hasil pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) didapatkan sebuah kesimpulan bahwa permukaan baja API 5L grade B tanpa penambahan inhibitor ekstrak kulit mangga

BAKRIE PIPIE INDUSTRIES menggunakan metode Pengelasan Kampuh Kontinyu ( Continuous Seam Welding ) dan untuk mengetahui kekuatan dari pipa baja API 5L X-52 ( 24”

Pada penelitian ini akan dilakukan percobaan inhibisi sarang semut untuk material baja karbon API 5L Grade B dengan variasi konsentrasi inhibitor yang sama yaitu 0-500

Hasil uji korosi baja karbon API 5L X65 dalam larutan NaCl tanpa dan dengan penambahan tiourea 500 ppm pada suhu 45 o C dalam berbagai waktu pemaparan