10
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Adapun metode penelitian yang akan dilaksanakan dalam kajian ini meliputi studi referensi, observasi, dan eksperimen di laboratorium dengan penjelasan sebagai berikut:
1. Studi Referensi
Studi referensi atau studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan data atau referensi, baik dalam bentuk buku, artikel, jurnal dan sebagainya yang memiliki relevasi dengan kajian ini. Penelusuran referensi dilakukan di perpustakaan Balai Konservasi Borobudur, perpustakaan Jurusan Arkeologi, Fakultas Ilmu Budaya, perpustakaan Fakultas MIPA UGM, serta penelusuran referensi melalui internet.
2. Observasi
Observasi dilakaksanakan melalui kegiatan studi banding di Museum Nasional Jakarta. Kegiatan tersebut untuk bertujuan untuk mengevaluasi penggunaan tanin sintetik pada artefak besi koleksi Museum Nasional.
3. Eksperimen dan analisis laboratorium
Eskperimen di laboratorium dilakukan untuk mengetahui efektifitas tanin dari ekstrak teh dalam menghambat korosi artefak besi.
B. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan dalam kajian ini merujuk pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Irianty dan Komalasari tahun 2013. Namun terdapat perbedaan yakni dalam hal jenis bahan uji yang digunakan, adanya kontrol dan ulangan dalam tiap perlakuan. Dalam kegiatan eksperimen ini direncanakan akan dibuat 3 (tiga) perlakuaan ditambah kontrol dengan masing-masing perlakuan dibuat 3 (tiga) kali ulangan. Adapun perlakuan dalam kajian ini sebagai berikut:
1. Waktu perendaman yang terdiri dari 5, 10, dan 15 hari.
2. Perendaman menggunakan ekstrak teh dengan konsentrasi 1000, 3000, dan 5000 ppm. 3. Perendaman menggunakan tanin sintetik (pabrikan) dengan konsentrasi 1000, 3000,
11
Rancangan percobaan yang lebih terperinci terdapat dalam Tabel 3.1 di bawah ini. Tabel 3.1 RANCANGAN PERCOBAAN
Variasi
waktu (hari) 5 10 15 Jumlah
Ulangan 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Kontrol (K) 1 K.5.1 K.5.2 K.5.3 K.10.1 K.10.2 K.10.3 K.15.1 K.15.2 K.15.3 9 ekstrak teh (T) 1000 ppm T.1.5.1 T.1.5.2 T.1.5.3 T.1.10.1 T.1.10.2 T.1.10.3 T.1.15.1 T.1.15.2 T.1.15.3 9 3000 ppm T.3.5.1 T.3.5.2 T.3.5.3 T.3.10.1 T.3.10.2 T.3.10.3 T.3.15.1 T.3.15.2 T.3.15.3 9 5000 ppm T.5.5.1 T.5.5.2 T.5.5.3 T.5.10.1 T.5.10.2 T.5.10.3 T.5.15.1 T.5.15.2 T.5.15.3 9 tanin sintetik (S) 1000 ppm S.1.5.1 S.1.5.2 S.1.5.3 S.1.10.1 S.1.10.2 S.1.10.3 S.1.15.1 S.1.15.2 S.1.15.3 9 3000 ppm S.3.5.1 S.3.5.2 S.3.5.3 S.3.10.1 S.3.10.2 S.3.10.3 S.3.15.1 S.3.15.2 S.3.15.3 9 5000 ppm S.5.5.1 S.5.5.2 S.5.5.3 S.5.10.1 S.5.10.2 S.5.10.3 S.5.15.1 S.5.15.2 S.5.15.3 9 Jumlah total 63 Keterangan:
Kode K, T, S : menunjukan perlakukan kontrol, ekstrak teh, dan tanin sintetik Angka 1, 3 dan 5 : menunjukan konsentrasi tanin 1000 ppm, 2000 ppm, dan 5000 ppm Angka 5, 10 dan 15 : menunjukan lamanya waktu perendaman
Angka 1, 2, 3 : menunjukan urutan ulangan
C. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah eksikator, mikroskop digital, beker glass, oven, adaptor, aerator, beker glass, labu ukur 1000 ml, piknometer, kuas, selang, dan pemecah udara. Sedangkan bahan yang dibutuhkan dalam kajian ini meliputi sarung tangan, kertas milimeter, tisu, plastik klip, kertas label, tanin, teh, air laut, amplas, aquadest, dan sampel besi ukuran 5x2x0,2 cm. Adapun gambar alat dan sampel dalam percobaan merujuk pada Irianty dan Komalasari (2013) pada Gambar 3.1 sebagai berikut:
12 Keterangan : 1. Aerator 2. Adaptor 3. Labu 4. Motor pengaduk 5. Statif 6. Alas statif
7. Sampel logam besi 8. Impeller
9. Pemecah udara
D. Prosedur Eksperimen
a. Preparasi sampel plat besi
Sampel plat besi dibuat berukuran 5x2x0,2 cm. Bagian atas dari besi dilubangi dengan paku agar bisa digantung waktu proses perendaman. Kemudian besi dibersihkan menggunakan amplas, setelah itu besi dicuci dengan aquadest. Besi kemudian dikeringkan menggunakan oven sampai berat besi konstan. Sebelum dilakukan penimbangan, plat besi didinginkan dalam eksikator.
b. Pembuatan larutan induk inhibitor tanin sintetik 1. Larutan Inhibitor tanin sintetik 1000 ppm
13
Timbang 1 gram tanin sintetik masukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
2. Larutan Inhibitor tanin sintetik 3000 ppm
Timbang 3 gram tanin sintetik, masukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
3. Larutan Inhibitor tanin sintetik 5000 ppm
Timbang 5 gram tanin sintetik, masukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
Buatl larutan inhibitor larutan sintetik pada konsentrasi 2000 ppm dan 4000 ppm. Selanjutnya masing-masing larutan diukur berat jenisnya menggunakan piknometer. Kemudian dibuat grafik persamaan liniernya. Persamaan linier ini digunakan untuk mengecek konsentrasi larutan inhibitor ekstrak teh.
c. Pembuatan larutan induk inhibitor tanin dari ekstrak teh
Pembuatan larutan ekstrak teh dilakukan dengan cara mengekstrak secara langsung dari daun teh kering. Dalam landasan teori sudah dijelaskan bahwa kandungan tanin dalam teh adalah 20 - 30% dari berat kering daun teh. Asumsi yang digunakan adalah kandungan tanin dalam daun teh kering adalah 20%. Sehingga dalam 1 kg berat kering daun teh terdapat 200 gram tanin. Oleh karena itu untuk memperoleh 1 gram tanin diperlukan 5 gram daun teh kering, dan untuk memperoleh 3 gram tanin diperlukan 15 gram daun teh kering
14
serta untuk memperoleh 5 gram tanin diperlukan 25 gram daun teh kering. Adapun cara pembuatan larutan induk inhibitor tanin dari ekstrak teh adalah sebagai berikut:
1. Larutan Inhibitor tanin dari ekstrak teh 1000 ppm
Timbang 5 gram daun teh kering masukan dalam beker glass tambahkan 950 ml aquadest panas. Setelah dingin, disaring, dan masukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
2. Larutan Inhibitor tanin dari ekstrak teh 3000 ppm
Timbang 15 gram daun teh kering masukan ke dalam beker glass tambahkan 950 ml aquadest panas. Setelah dingin, disaring, dan masukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
3. Larutan Inhibitor tanin dari ekstrak teh 5000 ppm
Timbang 25 gram daun teh kering masukan dalam beker glass tambahkan 950 ml aquadest panas. Setelah dingin, disaring, dan dimasukan ke dalam labu ukur, kemudian tambahkan aguadest hingga volume 1000 ml.
4. Pengecekan konsentrasi larutan inhibitor ekstrak teh
Lakukan prosedur yang sama seperti pada larutan inhibitor tanin sintetik dengan mengukur berat jenis.
d. Prosedur percobaan 1. Kontrol
Sampel plat dibersihkan dengan cara diamplas dibersihkan dengan aquadest dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat awal.
Disiapkan 6 buah beker glass ukuran 500ml diisi dengan 400 air laut. Plat besi yang telah disiapkan kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing beker glass. Variasi waktu perendaman 5, 10 dan 15 hari dengan pengulangan 3 kali.
Setelah proses perendaman sesuai dengan variasi waktu, plat besi kemudian diangkat, dicuci dengan menggunakan aquadest, dan dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat akhir.
15
Lakukan perhitungan laju korosi menggunakan rumus sebagai berikut (Irianty dan Komalasari, 2013):
r =
Keterangan :
r : Laju korosi
Wo : Berat awal besi (gr) Wf : Berat akhir besi (gr)
A : Luas permukaan plat besi yang terkorosi (cm2)
t : Waktu
2. Perlakukan dengan ekstrak teh dengan konsentrasi 1000, 3000, dan 5000 ppm
Sampel plat besi dibersihkan dengan aquadest dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat awal.
Disiapkan 6 buah beker glass ukuran 500 ml diisi dengan 300 air laut. Kemudian masukan larutan inhibitor dengan konsentrasi 1000 ppm sebanyak 100 ml. Plat besi yang telah disiapkan kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing beker glass. Variasi waktu perendaman 5, 10, dan 15 hari dengan pengulangan 3 kali. Setelah proses perendaman sesuai dengan variasi waktu, plat besi kemudian
diangkat, dicuci dengan menggunakan aquadest, dan dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat akhir.
Lakukan perhitungan laju korosi menggunakan rumus sebagai berikut (Irianty dan Komalasari, 2013):
r =
Keterangan :
r : Laju korosi
16
wf : Berat akhir besi (gr)
A : Luas permukaan plat besi yang terkorosi (cm2)
t : Waktu
Luas permukaan plat besi yang terkorosi dapat dihitung dengan persamaan
Luas permukaan = 2 (pxl+pxt+lxt) - (2µr2) + (2µrt)
= 2 (5x2+5x0,2+2x0,2)- ( 2x3,14x0,12) + (2x3,14x 0,1x0,2) cm2
= 22,8628 cm2
Tahapan yang sama dilakukan untuk perlakukan dengan konsentrasi 3000 dan 5000 ppm
3. Perlakukan dengan tanin sintetik dengan konsentrasi 1000, 3000, dan 5000 ppm
Sampel plat besi dibersihkan dengan aquadest dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya
0,2 cm 5 cm 2 cm 0,2 cm
17
penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat awal.
Disiapkan 6 buah beker glass ukuran 500ml diisi dengan 300 air laut. Kemudian masukkan larutan inhibitor dengan konsentrasi 1000 ppm sebanyak 100 ml. Plat besi yang telah disiapkan kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing beker glass. Variasi waktu perendaman 5, 10, dan 15 hari dengan pengulangan 3 kali. Setelah proses perendaman sesuai dengan variasi waktu, plat besi kemudian
diangkat, dicuci dengan menggunakan aquadest, dan dikeringkan dengan menggunakan oven dan didinginkan dengan menggunakan desikator untuk mencegah terjadinya penyerapan uap air dari udara. Plat besi kemudian diamplas dan ditimbang untuk mengetahui berat akhir.
Dilakukan perhitungan laju korosi menggunakan rumus yang sama seperti pada kontrol
Tahapan yang sama dilakukan pula pada perlakukan 3000 dan 5000 ppm
e. Penentuan efektifitas ekstrak teh dan tanin sintetik sebagai inhibitor
Dalam menentukan efektifitas atau kemampuan ekstrak teh dan tanin sintetik dalam menghambat korosi besi dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Irianty dan Komalasari, 2013):
%E : efisiensi inhibisi (%)
r1 : laju korosi tanpa inhibitor (gr/cm2.hari)
r2 : laju korosi dengan inhibitor (gr/cm2.hari)
Untuk memudahkan dalam analisis data makan data yang didapatkan dimasukan dalam tabel rancangan percobaan dan dihitung rata-rata dari ketiga ulangan dari tiap-tiap perlakuan dan variasi waktu. Kemudian data dari tabel tersebut dibuat dalam bentuk grafik untuk mempermudah dalam pembacaan analisis.
