KAJI AN EKSPERI M EN TAL TERH AD AP
N ATRI U M SI LI KAT BERBASI S N AN OSI LI KA
D ARI LU M PU R LAPI N D O SEBAGAI I N H I BI TOR
KOROSI PAD A
D U CTI LE CAST I RON
Ewing Apriyan Dananjaya
(2412105014)
Dosen Pembimbing :
Latar Belakang
Company
LOGO
Kadar
silika
yang cukup
besar dalam lumpur
Sidoarjo 53,08%
(Dr. Ir. Aristanto, Balai Besar
Keramik Bandung)
2NaOH +
SiO
2
→ Na
2
SiO
3
+ H
2
O
nanosilika
sebagai inhibitor
korosi
Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Edo Aditya
(Teknik Fisika ITS) didapatkan hasil pengujian pada larutan NaCl :
natrium silikat hasil sintesis -> 76%.
natrium silikat komersial -> 83%.
Company
LOGO
Bagaimana metode sintesis nanosilika dari bahan lumpur lapindo dan
performansi inhibitor korosi senyawa natrium silikat nano partikel hasil sintesis
tersebut?
Rumusan masalah
dan Tujuan
Membuat silika nanopartikel dari lumpur lapindo kemudian
menguji performansi inhibitor hasil sintesis tersebut dalam
larutan NaCl
Rumusan masalah
Batasan masalah
•
Lumpur Lapindo yang digunakan adalah
lumpur yang diambil pada jarak 2 km dari
lokasi pusat semburan.
• Spesimen uji korosi yang digunakan adalah
•
Silika komersial dan Natrium silikat komersial yang
digunakan adalah produksi PT. Bratako.
• Spesimen uji korosi yang digunakan adalah
Teori penunjang
Nanosilika
untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target.
rubber airbag untuk kapal
aplikasi
Inhibitor korosi (Januar, 2013)
silika komersial memiliki puncak pada sudut 2Ө = 24º.
Teori penunjang
Korosi pada Larutan Garam
2FeCl
2
+ 2H
2
O
(Fe(OH)
2
FeCl
2
+ 2H
+
+ 2Cl
-•
Proteksi Katodik
•
Coating
•
Chemical inhibitor
Na
2
CO
3
+ SiO
2
→ Na
2
SiO
3
+ CO
2
2NaOH + SiO
2
→ Na
2
SiO
3
+ H
2
O
SiO
2
+ Na
2
O → Na
2
SiO
3
Teori penunjang
Proses kerja Inhibitor
Inhibitor
teradsorpsi
pada permukaan logam dan
membentuk suatu lapisan yang sangat tipis
Inhibitor
mengendap
kemudian terabsorbsi pada
Inhibitor
mengendap
kemudian terabsorbsi pada
permukaan logam
Inhibitor
mengkorosi
permukaan kemudian
membentuk lapisan pasif
Teori penunjang
Perhitungan laju korosi dengan metode
kehilangan berat
CR
=
corrosion rate
(laju korosi)
Acuan standar ASTM G1–03 dan ASTM G31–72,CR
=
corrosion rate
(laju korosi)
K
= konstanta laju korosi
T
= waktu dalam (jam)
A
= luas area logam (cm
2
)
W
= selisih massa setelah dengan sebelum korosi (g)
Metodologi
Penelitian
Hasil sintesis :
Metode
sintesis
Natrium
silikat
Volume Inhibitor (Na
2
SiO
3
)
0 ml
2 ml
4 ml
6 ml
8 ml
10 ml
12 ml
Metode A
Metode
M1
Bentuk sintesis natrium
silika
Bentuk ekstraksi silika
M1
Metode
M2
*Larutan Uji yang digunakan larutan NaCl 3,5% Metode A :
Ekstraksi nanosilikametode kopresipitasi (Januar, 2013.) + metode sintesis (Adziimaa, 2013)
Metode B (Aditya, 2014)
Metodologi
Penelitian
Ukuran sampel : 1x1 cm, tebal : 0,3 cm, berat rata-rata : 2,338 gram Preparasi sampel uji berdasarkan ASTM G31-72
Pembersihan sampel sesuai standar NACE RP0775-2005
Silika ekstraksi 216 Å
Silika referensi 229 Å
Nomor
Puncak
Bilangan
Gelombang (cm
-1)
Gugus Fungsi
Teramati
Transmitansi (%)
1
3347.10
-OH
streching
45.517
2
1636.79
C-O
bending
66.834
3
983.93
Si-O(Na)
stretching
30.811
4
849.75
O-Si-O
54.112
Pembersihan sampel sesuai standar NACE RP0775-2005Nanosilika referensi
Analisis ukuran partikel
•
Pers. Scherrer :
sample
Pos. [
°
2Th.]
FWHM Left [
°
2Th.]
Silika komersial
21.7093
0.1224
silika ekstraksi
27.9564
0.0900
D = rata-rata ukuran kristal
K = konstanta shape factor (0.94)
λ = X
-ray wavelength (0.154 , anoda material = Cu)
β = Full Width at Half Maximum (radian)
Ө
= sudut Bragg
Metodologi Penelitian
silika ekstraksi
27.9564
0.0900
Natrium silika
ektraksi (m3)
33.30532
0.03268
Silika ekstraksi
referensi
(‘
Adzimmaa, 2013)
25.8336
0.0254
Diperoleh :
Ukuran partikel untuk
silika komersial 75 nm
, untuk
Silika hasil ekstraksi 95 nm
, dan
untuk natrium
silika hasil ekstraksi metode III (Aditya, 2014) 263
nm,
silika ekstraksi
referensi
Analisis dengan
(‘Adziimaa, 2013) 335 nm
software Image-J
diketahui ukuran partikel rata-rata berukuran 3,19 nm.
Kondisi Sampel Pasca Pengujian
0 ml
Inhibitor A
Inhibitor m1
Inhibitor m2
2 ml
Hasil Mikroskop sampel setelah dijui
(a)
(a)
inhibitor A
Weight Loss vs Weight Gain
inhibitor M1
Inhibitor M2
0 ml inhibitor
(a)
weight loss
menandakan adanya proses korosi
(
corrosion process)
Hasil Pengujian
XRD
Inhibitor Natrium silikat (M1)
vol inhibitor
(ml)
pH awal
corrosion
rate (mpy)
Efisiensi (%)
0
7,21
4,957
0
2
12,03
1,441
70,90
4
12,28
1,326
73,27
6
12,34
0,978
80,23
8
12,355
0,231
95,35
10
12,39
0,692
86,05
12
12,41
0,461
90,70
Inhibitor Natrium silikat (M2)
pH awal
corrosion
rate (mpy)
Efisiensi (%)
0
7,21
4,957
0
2
11,47
1,211
75,582
4
12,23
0,634
87,209
4
12,23
0,634
87,209
6
12,31
0,519
89,676
8
12,35
0,231
95,348
10
12,38
0,519
89,535
12
12,42
0,288
94,187
Inhibitor Natrium silikat (A)
pH awal
corrosion
rate (mpy)
Efisiensi (%)
0
7,21
4,957
0
2
11,87
1,614
67,44
4
11,96
0,807
83,72
6
12,35
0,115
97,67
8
12,41
0,346
93,02
10
12,45
0,231
95,35
FeO dan α–Fe2O3menunjukkan produk korosi Na2Si4O9terbentuk ion Na+pada larutan garam
Volume inhibitor terhadap perubahan pH
Pengaruh pH terhadap laju korosi pada larutan garam
Pengaruh Volume Inhibitor terhadap Efisiensi
Hubungan ukuran partikel dan efisiensi
Tampak kenaikan pH yang cukup signifikan antara natrium silika komersial dan natrium silika penelitian Kenaikan pH paling besar saat penambahan 2 ml Sedangkan mulai penambahan 4 ml sampai 12 ml kenaikan pH sangat sedikit
Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar efisiensinya
pH cenderung berkumpul di kisaran 12-13, keadaan pH yang lebih basa menyebabkan laju korosi semakin berkurang
Efisiensi inhibitor sintesis lebih besar dari efisiensi
Hasil Mikroskop Sampel Setelah dietsa
INHIBITOR M1
2 ml
2 ml
0 ml
INHIBITOR A
INHIBITOR M2
10 ml
2 ml
10 ml
10 ml
(dengan perbesaran 100x)
