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
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
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
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
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
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.
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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]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
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
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
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
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 ;
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
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,
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
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
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,
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
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
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,
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,
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
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
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
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
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