BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1
1.1 LataLatar Belr Belakanakangg
Sebagian besar orang mengartikan korosi sebagai karat. Sebenarnya, karat Sebagian besar orang mengartikan korosi sebagai karat. Sebenarnya, karat adalah salah satu jenis korosi yang dikhususkan untuk bahan logam, sangat lazim adalah salah satu jenis korosi yang dikhususkan untuk bahan logam, sangat lazim ter
terjadjadi i terterutautama ma padpada a besbesi. i. BerBerbagbagai ai jenjenis is loglogam am banbanyak yak kitkita a gungunakaakan n untuntuk uk berbagai
berbagai peralatan peralatan sehingga sehingga korosi korosi sama sama dengan dengan penurunan penurunan mutu mutu dari dari peralatanperalatan logam tersebut. Peristiwa korosi juga bisa dikatakan proses elektrokimia, yaitu logam tersebut. Peristiwa korosi juga bisa dikatakan proses elektrokimia, yaitu proses
proses (perubahan/ (perubahan/ reaksi reaksi kimia) kimia) yang yang melibatkan melibatkan adanya adanya aliran aliran listrik. listrik. BagianBagian ter
tertententu tu dardari i besbesi i berberlaklaku u sebsebagaagai i kutkutub ub negnegatiatif f (el(elektektrodroda a negnegatifatif, , anoanoda)da),, sem
semententara ara bagbagian ian yanyang g lailain n sebasebagai gai kutkutub ub pospositiitif f (ele(elektrktroda oda pospositiitif, f, katkatodaoda).). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.
Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi. Sal
Salah ah satu satu lanlangkagkah h antantisiisipasi pasi korkorosi osi adaadalah lah dendengan gan inhinhibiibitor tor korkorosiosi.. Inh
Inhibiibitor tor korkorosi osi yaiyaitu tu suasuatu tu zat zat kimkimia ia yanyang g bilbila a ditditambambahkahkan an kedkedalaalam m suasuatutu lingk
lingkunganungan, , dapat dapat menumenurunkarunkan n laju laju penyepenyerangan korosi rangan korosi lingklingkungan itu ungan itu terhadterhadapap su
suatatu u lologagam. m. DeDewawasa sa inini i teterdrdapapat at 6 6 jejeninis s ininhihibibitotor, r, yayaititu u ininhihibibitotor r yayangng memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, inhib
inhibitor itor pengpengendapendapan an dan dan inhibinhibitor itor fasa fasa uap. Pembahasan mengenai uap. Pembahasan mengenai inhibinhibitor itor korosi dapat membantu kita terhindar dari dampak peristiwa korosi yang bersifat korosi dapat membantu kita terhindar dari dampak peristiwa korosi yang bersifat sangat merugikan.
sangat merugikan. Bah
Bahan an inhinhibiibitor tor menmengunguntuntungkagkan n untuntuk uk menmenangangani ani loglogam-am-loglogam am besbesii kar
karena ena dapdapat at menmenghaghambambat t lajlaju u korkorosiosi. . Di Di indindustustri, ri, inhinhibiibitor tor berberfunfungsi gsi untuntuk uk mengurangi korosivitas lingkungan. Di boiler sering ditambahkan inhibitor fosfat mengurangi korosivitas lingkungan. Di boiler sering ditambahkan inhibitor fosfat maupun
maupun hydrazinhydrazin.. Hydrazin Hydrazin sering disebut sebagai oksigensering disebut sebagai oksigen seavenger seavenger yang efektif yang efektif unt
untuk uk menmengamgambil bil oksoksigeigen n dardari i linlingkugkungangan, n, sehsehingingga ga elekelektrotrolit lit daldalam am boboiler iler korosivitasnya berkurang dan menyebabkan laju korosi menjadi turun. Sejauh ini, korosivitasnya berkurang dan menyebabkan laju korosi menjadi turun. Sejauh ini, penggunaan
penggunaan inhibitor inhibitor merupakan merupakan salah salah satu satu cara cara yang yang paling paling efektif efektif untuk untuk mencegah korosi karena biayanya yang relative murah dan proses yang sederhana. mencegah korosi karena biayanya yang relative murah dan proses yang sederhana.
1.2 Rumusan Masalah
• Apa itu inhibitor korosi?
• Apa saja jenis-jenis dari inhibitor korosi?
• Bagaimana mekanisme kerja dari inhibitor korosi?
1.3 Tujuan
• Mempelajari pemakaian inhibitor dalam pencegahan korosi • Mengetahui mekanisme kerja inhibitor korosi
• Mengetahui dan mempelajari bahan alam sebagai alternatif inhibitor
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Inhibitor Korosi
Inhibitor adalah zat yang menghambat atau menurunkan laju reaksi kimia. Sifat inhibitor berlawanan dengan katalis, yang mempercepat laju reaksi. Inhibitor korosi adalah zat yang dapat mencegah atau memperlambat korosi logam.
Inhibitor korosi sendiri didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam. Mekanisme penghambatannya terkadang lebih dari satu jenis. Sejumlah inhibitor menghambat korosi melalui cara adsorpsi untuk membentuk suatu lapisan tipis yang tidak nampak dengan ketebalan beberapa molekul saja, ada pula yang karena pengaruh lingkungan membentuk endapan yang nampak dan melindungi logam dari serangan yang mengkorosi logamnya dan menghasilkan produk yang membentuk lapisan pasif, dan ada pula yang menghilangkan konstituen yang agresif.
Dewasa ini terdapat 6 jenis inhibitor, yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, inhibitor pengendapan, dan inhibitor fasa uap. Pembahasan mengenai kimia dari inhibitor korosi dapat menyangkut sifat dari inhibitor, interaksi inhibitor dengan berbagai lingkungan yang agresif serta pengaruhnya terhadap proses korosi.
Secara umum korosi dapat digolongkan berdasarkan rupanya, keseragaman atau keserbanekaannya,baik secara mikroskopis maupun makroskopis. Dua jenis mekanisme utama dari korosi adalah berdasarkan reaksi kimia secara langsung, dan reaksi elektrokimia. Korosoi dapat terjadi didalam medium kering dan juga medium basah. Sebagai contoh korosi yang berlangsung didalam medium kering adalah penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O2)
atau oleh gas belerang dioksida (SO2). Didalam medium basah, korosi dapat
terjadi secara seragam maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam didalam medium basah adalah apabila besi terendam didalam larutan asam klorida (HCl). Korosi didalam medium basah yang terjadi secara terlokalisasi
ada yang memberikan rupa makroskopis, misalnya peristiwa korosi galvani sistim besi - seng, korosi erosi, korosi retakan, korosi lubang, korosi pengelupasan, serta korosi pelumeran, sedangkan rupa yang mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi tegangan, korosi patahan, dan korosi antar butir. Dengan demikian, apabila didalam usaha pencegahan korosi dilakukan melalui penggunaan inhibitor korosi, maka mekanisma dari jenis-jenis korosi diatas sangatlah penting artinya. Walaupun demikian sebagian korosi logam khususnya besi, terkorosi di alam melalui cara elektrokimia yang banyak menyangkut fenomena antar muka. Hal inilah yang banyak dijadikan dasar utama pembahasan mengenai peran inhibitor korosi.
2.2 Mekanisme Kerja Inhibitor Korosi
Suatu inhibitor kimia adalah suatu zat kimia yang dapat menghambat atau memperlambat suatu reaksi kimia. Secara khusus, inhibitor korosi merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju penyerangan lingkungan itu terhadap suatu logam. Pada prakteknya, jumlah yang di tambahkan adalah sedikit, baik secara kontinu
maupun periodik menurut suatu selang waktu tertentu.
Adapun mekanisme kerjanya dapat dibedakan sebagai berikut :
(1) Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor. Lapisan ini tidak dapat dilihat oleh mata biasa, namun dapat menghambat penyerangan lingkungan terhadap logamnya.
(2) Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat mengendap dan selanjutnya teradsopsi pada permukaan logam serta melidunginya terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak, sehingga lapisan yang terjadi dapat teramati oleh mata.
(3) Inhibitor lebih dulu mengkorosi logamnya, dan menghasilkan suatu zat kimia yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi tersebut membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan logam.
Berdasarkan sifat korosi logam secara elektrokimia, inhibitor dapat mempengaruhi polarisasi anodik dan katodik. Bila suatu sel korosi dapat dianggap terdiri dari empat komponen yaitu: anoda, katoda, elektrolit dan penghantar elektronik, maka inhibitor korosi memberikan kemungkinan menaikkan polarisasi anodik, atau menaikkan polasisasi katodik atau menaikkan tahanan listrik dari rangkaian melalui pembentukan endapan tipis pada permukaan logam. Mekanisme ini dapat diamati melalui suatu kurva polarisasi yang diperoleh secara eksperimentil.
2.3 Jenis Inhibitor dan Mekanisme Kerjanya 2.3.1 Inhibitor Memasifkan Anoda
Inhibitor anodik adalah zat yang ditambahkan ke dalam elektrolit, sehingga mampu menahan terjadinya reaksi anodik dioksida. Inhibitor ini berakbat potesial korosi bergerak ke arah positive. Cotoh: kromat, nitrat dan nitrit yang merupakan inhibitor anodic oksidator (efektif tanpa oksigen), sedangkan inhibitor non oksidator (efektif dengan adanya oksigen terlarut) seperti boraks, fosfat, silikat.
Salah satu contoh inhibitor yang memasifkan anoda adalah senyawa-senyawa kromat, misalnya Na2CrO4 Salah satu reaksi redoks yang terjadi dengan logam
besi adalah:
Oksidasi : 2 Fe + 3 H2O Fe2O3+ 6 H(+) + 6e
Reduksi : 2 CrO42-+ 10 H(+) + 6e Cr 2O3+ 5 H2O
Red-oks : 2 Fe + 2 CrO42- + 4 H(+) Fe2O3 + Cr 2O3+ 2 H2O
Padatan atau endapan Fe2O3 dan Cr 2O3 inilah yang kemudian bertindak
sebagai pelindung bagi logamnya. Lapisan endapan tipis saja, namun cukup efektif untuk melindungi permukaan logam yang lemah dari serangan zat-zat agresif. Untuk ini diperlukan kontinuitas pembentukan lapisan endapan mengingat lapisan tersebut bisa lepas yang disebabkan oleh adanya arus larutan. Berbagai data penelitian dengan berbagai kondisi percobaan menganggap bahwa Cr(III) nampak dominan pada spesimen yang didukung oleh pembentukan lapisan udara, sementara itu Cr(IV) teramati di daerah luar dari spesimen pengamatan yang
didukung oleh suatu lapisan pelindung yang mengandung Cr(III). Ini menunjukkan bahwa terjadinya reduksi Cr(IV) menjadi Cr(III) pada permukaan spesimen. Secara keseluruhan tebal lapisan yang terdiri dari spesimen kromium dan aluminium memperlihatkan lapisan dalam bentuk Cr(IV) memiliki ketebalan sekitar satu perenam dari tebal lapisan keseluruhan. Hasil penelitian dengan menggunakan teknik pendar fluor dari adsorpsi sinar x memperlihatkan disagregasi lapisan yang mengandung Cr(IV) sebanding dengan pertumbuhan Cr 2O3 yang mengisi celah-celah lapisan anodik (dalam hal ini Al2O3) diatas
permukaan logam Al. Cara yang sudah lazim tentang studi pembentukan lqpisan pasif pada permukaan logam akibat reaksi antar muka logam dengan inhibitor
dapat menggunakan diagram potensial pH dan secara kinetik dengan menggunakan kurva polarisasi. Inhibitor jenis CrO42- dan NO2- cukup banyak
digunakan untuk perlindungan logam besi dam aluminium terhadap berbagai medium korosif. Namun dari studi teoritis maupun eksperimentil, kedua jenis inhibitir tersebut kurang baik digunakan dalam medium yang mengandung H2S
dan Cl- . Dengan adanya H
2S, sebagian dari CrO42- bereaksi dengan H2S yang
menghasilkan belerang. Nampaknya Cr 2O3 yang terbentuk tidak dapat terikat
kuat pada logamnya. Sedangkan pada medium Cl-, terjadi kompetisi reaksi dengan
logamnya. Misalnya ion klorida dapat membentuk kompleks terlarut dengan senyawa Fe(III) yang ada pada permukaan logam besi, sehingga lapisan pelindung Cr 2O3- Fe2O3sukar dipertahankan keberadaannya.
2.3.2 Inhibitor Memasifkan Katoda
Inhibitor katodik adalah zat yang dapat menghambat terjadiya reaksi dikatoda, karena pada daerah katodik terbentuk logam hidroksida (MOH) yag sukar larut dan menempel kuat pada permukaan logam sehinga menghambat laju korosi. Dan karena adanya inhibitor katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negative. Dua reaksi uatama yang umum terjadi yaitu:
2H2O + O2 + 4e 4OH
-2H- + 2e H
Contoh inhibitor katodik adalah Arsen (As3+), antimon (Sb3+), fosfor (P),
kation positive dari logam divalent (seperti Zn2+, Pb2+, dan Fe2+) , air sadah yang
mengandung bikarbonat, soda dan polifosfat.
Karena bagi suatu sal korosi, reaksi reduksi oksidasi terbentuk oleh pasangan reaksi reduksi dan reaksi oksidasi dengan kecepatan yang sama, maka apabila reaksi reduksi (pada katoda) dihambat akan menghambat pula reaksi oksidasi (pada anoda). Inilah yang menjadi pedoman pertama di dalam usaha menghambat korosi logam dalam medium air atau medium asam. Hal yang kedua adalah melalui penutupan permukaan katoda oleh suatu senyawa kimia tertentu baik yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia atau melalui pengaturan kondisi larutan,misalnya pH. Secara umum terdapat 3 jenis inhibutor yang mempasifkan katoda, yaitu jenis racun katoda, jenis inhibutor mengendap pada katoda dan jenis penangkap oksigen. Inhibutor racun katoda pada dasarnya berperan mengganggu rekasi pada katoda. Pada kasus pembentukan gas hidrogen, reaksi diawali yang teradsorpsi pada permukaan katoda.
2.3.3 Inhibutor Ohmik dan Inhibutor Pengendapan
Sebagai akibat lain daripada penggunaan inhibitor pembentuk lapisan pada katoda maupun anoda adalah semakin bertambahnya tahanan daripada rangkaian elektrolit. Lapisan yang dianggap memberikan kenaikan tahanan yang memadai biasanya mencapai ketebalan beberapa mikroinchi. Bila lapisan terjadi secara selektif pada daerah anoda, maka potensial korosi akan bergeser kearah harga yang lebih positif, dan sebaliknya potensial korosi akan bergeser ke arah yang lebih negatif bilamana lapisan terjadi pada daerah katoda. Jenis inhibutor pengendapan yang banyak digunakan adalah natrium silikat dan berbagai senyawa
fosfat yang pada umumnya baik digunakan untuk melindungi baja keduanya cukup efektif bila kondisi pH mendekati 7 dengan kadar Cl- yang rendah.
2.3.4 Inhibutor Organik
Dewasa ini sudah berpuluh bahkan mungkin ratusan jenis inhibitor organik yang digunakan. Studi mengenai mekanisme pembentukan lapisan lindung atau penghilangan konstituen agresif telah banyak dilakukan baik dengan cara-cara yang umum maupun dengan cara-cara baru dengan peralatan modern. Pada umumnya senyawa organik yang dapat digunakan adalah senyawa-senyawa yang mampu membentuk senyawa-senyawa kompleks baik kompleks yang terlarut maupun kompleks yang mengendap. Untuk itu diperlukan adanya gugus gugus fungsi yang mengandung atom atom yang mampu membentuk ikatan kovalen terkoordinasi, misalnya atom nitrogen, belerang, pada suatu senyawa tertentu.
2.4 Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi
Umumnya, inhibitor korosi berasal dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrit, kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan
senyawa-senyawa amina. Namun demikian, pada kenyataannya bahwa bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya, harganya lumayan mahal, dan tidak ramah lingkungan, maka sering industri-industri kecil dan menengah jarang menggunakan inhibitor pada sistem pendingin, sistem pemipaan, dan sistem pengolahan air produksi mereka, untuk melindungi besi/baja dari serangan korosi. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah didapatkan, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan sangatlah diperlukan.
Salah satu alternatifnya adalah ekstrak bahan alam khususnya senyawa yang mengandung atom N, O, P, S, dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas. Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. Dari beberapa hasil penelitian seperti Fraunhofer (1996), diketahui bahwa ekstrak daun tembakau, teh dan kopi dapat efektif sebagai inhibitor pada sampel logam besi, tembaga, dan alumunium dalam medium larutan garam. Keefektifan ini diduga karena ekstrak daun tembakau, teh, dan kopi memiliki
unsur nitrogen yang berfungsi sebagai pendonor elektron terhadap logam Fe2+untuk membentuk senyawa kompleks.
Sudrajat dan Ilim (2006) juga mengemukakan bahwa ekstrak daun tembakau, lidah buaya, daun pepaya, daun teh, dan kopi dapat efektif menurunkan laju korosimild steel dalam medium air laut buatan yang jenuh CO2. Efektivitas
ekstrak bahan alam sebagai inhibitor korosi tidak terlepas dari kandungan nitrogen yang terdapat dalam senyawaan kimianya seperti daun tembakau yang mengandung senyawa-senyawa kimia antara lain nikotin, hidrazin, alanin, quinolin, anilin, piridin, amina, dan lain-lain (Reynolds, 1994). Lidah buaya mengandung aloin, aloenin, aloesin dan asam amino. Daun pepaya mengandung N-asetil-glukosaminida, benzil isotiosianat, asam amino (Andrade et al ., 1943).
Sedangkan daun teh dan kopi banyak mengandung senyawa kafein dimana kafein dari daun teh lebih banyak dibandingkan kopi.
2.5 Mekanisme Proteksi Ekstrak Bahan Alam
Mekanisme proteksi ekstrak bahan alam terhadap besi/baja dari serangan korosi diperkirakan hampir sama dengan mekanisme proteksi oleh inhibitor organik. Reaksi yang terjadi antara logam Fe2+ dengan medium korosif seperti
CO2diperkirakan menghasilkan FeCO3, oksidasi lanjutan menghasilkan
Fe2(CO3)3dan reaksi antara Fe2+dengan inhibitor ekstrak bahan alam
menghasilkan senyawa kompleks. Inhibitor ekstrak bahan alam yang mengandung nitrogen mendonorkan sepasang elektronnya pada permukaan logam mild steel ketika ion Fe2+ terdifusi ke dalam larutan elektrolit, reaksinya adalah Fe ->
Produk yang terbentuk di atas mempunyai kestabilan yang tinggi dibanding dengan Fe saja, sehingga sampel besi/baja yang diberikan inhibitor ekstrak bahan alam akan lebih tahan (ter-proteksi) terhadap korosi. Contoh lainnya, dapat juga dilihat dari struktur senyawa nikotin dan kafein yang terdapat dalam ekstrak daun tembakau, teh, dan kopi, dimana kafein dan nikotin yang mengandung gugus atom nitrogen akan menyumbangkan pasangan elektron bebasnya untuk mendonorkan elektron pada logam Fe2+ sehingga terbentuk
BAB III KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
1. Inhibitor korosi adalah suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam.
2. Jenis-jenis inhibitor, yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, inhibitor pengendapan, dan inhibitor fasa uap.
3. Mekanisme kerja inhibitor korosi dapat dibedakan sebagai berikut :
• Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu
lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor
• Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat
mengendap dan selanjutnya teradsopsi pada permukaan logam serta melidunginya terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak, sehingga lapisan yang terjadi dapat teramati oleh mata
• Inhibitor lebih dulu mengkorosi logamnya, dan menghasilkan suatu
zat kimia yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi tersebut membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan logam
• Inhibitor menghilangkan kontituen yang agresif dari lingkungannya.
4. Ekstrak bahan alam khususnya senyawa yang mengandung atom N, O, P, S dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas dapat digunakan sebagai inhibitor alternatif dari bahan alam.
.
3.2 Saran
Makalah ini diharapkan menjadi bahan informasi tambahan bagi pembaca. Kritik dan saran sangat diharapkan dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini
DAFTAR PUSTAKA
H.M. Uhlig, Corrosion & corrosion Control , John Wiley & Sons, Inc., N.Y., 1963.
I. S. Van Delinder, Corrosion basics An Introduction, National Associate of Corrosion Engineers, 1984.
J.S. Robinson, Corrosion Inhibitors Recent Developments, Noyes Data Corp., USA, 1979.
http://www.chemistry.org/artikel_kimia/berita/ekstrak_bahan_alam_seba
gai_alternatif_inhibitor_korosi/, diakses tanggal 11 Mei 2013 pukul 08.30 WIB
http://www.slideshare.net/XINYOUWANZ/kel-1-laporan-inhibitor-korosi-autosaved, diakses tanggal 11 Mei 2013 pukul 09.30 WIB
http://www.scribd.com/mobile/doc/77167585?width=400, diakses tanggal 12 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
