1
BAB 1 BAB I
PENDAHULUAN
Pada Bab I Pendahuluan akan dijelaskan mengenai latar belakang penelitian yang melingkupi masalah di industri dan alasan pemilihan batang tumbuhan buah naga merah sebagai bahan baku inhibitor organik, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan kerangka penelitian yang menjadi dasar pemikiran dalam penulisan penelitian mengenai “Analisis Pengaruh Penambahan Ekstrak Batang Tanaman Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus) dalam Pengendalian Laju Korosi pada Tangki Penyimpanan di Lingkungan H2SO4
2%”.
1.1 Latar Belakang
Tangki penyimpanan atau storage tank menjadi bagian yang penting dalam suatu proses industri karena tangki penyimpanan tidak hanya menjadi tempat penyimpanan bagi produk dan bahan baku tetapi juga menjaga kelancaran ketersediaan produk dan bahan baku serta dapat menjaga produk atau bahan baku dari kontaminan (Ahmadan,dkk., 2014). Dalam industri tangki penyimpanan harus diberikan perawatan sehingga tetap dalam keadaan ideal karena akan mempengaruhi keadaan dari zat yang akan digunakan untuk reaksi atau produk yang dihasilkan dalam suatu proses. Selain itu kondisi tangki penyimpanan merupakan salah satu hal yang penting untuk diperhatikan sehingga bebas dari kebocoran ataupun kerusakan yang akan menyebabkan terganggunya proses maupun menimbulkan keadaan berbahaya. Salah satu proses perawatan yang sering dilakukan pada tangki penyimpanan adalah pembersihan dengan proses pickling.
Proses pickling umumnya digunakan dalam industri untuk mencuci tangki penyimpanan dan komponen lain dengan menggunakan asam (Diaz, 2008). Proses ini efektif untuk membersihkan lapisan pada permukaan, produk dari korosi dan kerak yang terbentuk selama operasi industri berlangsung. Proses plickling sebenarnya merupakan proses kimia dimana kebanyakan menggunakan asam sulfat
2 karena murah, banyak tersedia, penanganannya mudah dan tidak membuat asap atau bau yang berlebihan saat digunakan. Perlu diingat bahwa larutan asam di antara jenis larutan lainnya merupakan media yang paling cepat menyebabkan korosi pada baja.
Korosi merupakan kerusakan material yang disebabkan oleh adanya proses redoks pada permukaan logam dan lingkungannya (Jones, 1992). Selama pemakaian, baja akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi sehingga kembali ke keadaan stabil menjadi bentuk alaminya senyawa besi oksida.
Degradasi baja menjadi besi oksida akan mengurangi kekuatan dan kemampuan dari baja tersebut sehingga sangat penting untuk memastikan bahwa degradasi dan hilangnya logam harus seminimal mungkin. Maka dari itu, korosi yang terjadi perlu dikendalikan agar material terlindungi dari kehancuran sehingga menghemat biaya perbaikan dan penggantian komponen. Pengendalian korosi yang dilakukan di industri dapat berupa proteksi katodik, anoda korban, pelapisan, serta inhibitor.
Penggunaan inhibitor korosi telah dinyatakan sebagai cara yang efisien untuk mengendalikan proses korosi (Hackerman, 1987). Inhibitor korosi adalah zat yang ketika ditambahkan dalam konsentrasi kecil pada lingkungan akan efektif mengurangi laju korosi logam pada lingkungan tersebut (Rahim dan Kassim, 2008).
Di industri, masih ada menggunakan inhibitor anorganik, yang merusak lingkungan, sulit terurai secara biologis, dan mengandung racun. Karena sifat itu, saat ini semakin banyak berkembang inhibitor yang terbuat dari bahan organik ramah lingkungan, tidak beracun dan diharapkan memiliki harga yang relatif murah (Aziz,dkk, 2013). Bahan alam dapat dijadikan inhibitor karena mengandung metabolit sekunder sebagai antioksidan yang dapat menghambat proses oksidasi logam. Contohnya adalah senyawa flavonoid dan polifenolik terkandung dalam tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) (Wu,dkk., 2006).
Buah naga atau pitaya adalah salah satu buah tropis di bawah keluarga kaktus (familia Cactaceae). Buah naga dapat tumbuh dengan subur di daerah yang memiliki iklim kering, tropis atau subtropis. Buah naga merah merupakan tanaman yang ramai dibudidayakan di wilayah Balikpapan Utara, Kota Balikpapan, Provinsi Kalimantan Timur. Buah naga umumnya dikonsumsi langsung atau diolah menjadi jus, selai, sirup, minuman, dan produk lainnya. Namun bagian lain dari tanaman
3 buah naga masih belum dimanfaatkan dengan maksimal contohnya bagian batang dari tanaman buah naga.
Batang tanaman buah naga hingga sekarang ini digunakan sebagai stem untuk perkembangbiakan tanaman buah naga secara vegetatif. Batang tanaman buah naga yang digunakan untuk stem biasanya berasal dari batang yang masih berusia muda di bagian bawah tanaman buah naga yang berumur antara satu hingga dua tahun. Dalam perkembangbiakan secara vegetatif ini, batang dipotong dengan ukuran panjang sekitar 15 – 60 cm yang kemudian ditaruh kedalam media tanam untuk berakar sebelum dipindahkan ke kebun seseungguhnya (Zee, dkk., 2004).
Akan tetapi selain penggunaan sebagai stem, batang tanaman buah naga merah masih belum memiliki kebermanfaatan lain yang digunakan secara umum.
Jumlahnya yang banyak di daerah Balikpapan, Kalimantan Timur terutama dari tanaman buah naga yang telah berusia tua tanpa dimanfaatkan menjadikannya sebagai limbah organik. Dari hasil penelitian yang pernah dilakukan (Tsai, dkk., 2019), ekstrak batang buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) memiliki kandungan antioksidan alami yang memiliki potensi untuk dimanfaatkan. Dari hasil tersebut maka batang buah naga merah memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai inhibitor korosi organik.
Pada penelitian tugas akhir ini akan dibahas pengaruh penambahan inhibitor organik dari ekstrak batang buah naga (Hylocereus polyrhizus) terhadap laju korosi pada baja JIS G3101 SS400 di lingkungan H2SO4 2%(asam sulfat). Baja JIS G3101 SS400 dipilih sesuai referensi Architectural Institute of Japan (2010) sebagai material yang cocok dijadikan tangki penyimpanan dan juga ketersediaan bahan.
Lingkungan H2SO4 2% dipilih dari referensi sesuai referensi dari Brandes dan Brook (1992). Kandungan senyawa antioksidan pada ekstrak dikonfirmasi menggunakan pengujian spektroskopi FTIR dan aktifitas antioksidannya menggunakan pengujian DPPH assay. Penentuan laju korosi dilakukan melalui metode weight loss dan pengukuran LPR. Efek inhibisi pada sifat elektrokimia spesimen diamati dengan pengujian EIS. Perubahan struktur mikro dan lapisan inhibisi yang terbentuk diamati melalui SEM.
4
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan sebelumnya, maka diperoleh rumusan masalah untuk penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana efisiensi inhibitor organik terhadap laju korosi dari penambahan ekstrak batang tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) pada baja JIS G3101 SS400 di lingkungan H2SO4 2%?
2. Bagaimana mekanisme kerja inhibitor organik dari ekstrak batang tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) dalam menghambat laju korosi pada baja JIS G3101 SS400 di lingkungan H2SO4 2%?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan penelitian dari tugas akhir ini yaitu sebagai berikut:
1. Untuk menganalisis efisiensi inhibitor terhadap laju korosi dari penambahan ekstrak batang tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) pada baja JIS G3101 SS400 di lingkungan H2SO4 2%.
2. Untuk menganalisis mekanisme kerja inhibitor organik dari ekstrak batang tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) dalam menghambat laju korosi pada baja JIS G3101 SS400 di lingkungan H2SO4 2%.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1. Memberikan alternatif pengganti inhibitor anorganik dalam perawatan komponen industri sehingga tidak membahayakan lingkungan.
2. Menambah nilai guna untuk batang tanaman buah naga merah yang belum dimaksimalkan dan menjadi limbah organik.
1.5 Batasan Masalah
Batasan masalah yang ditetapkan pada penelitian Tugas Akhir ini yaitu:
1. Jenis inhibitor organik yang digunakan adalah ekstrak batang tanaman buah naga merah (Hylocereus polyrhizus) yang didapatkan dari petani buah naga
5 lokal di daerah Kelurahan Karang Joang, Kecamatan Balikpapan Utara, Kota Balikpapan, Provinsi Kalimantan Timur.
2. Batang tanaman buah naga merah yang digunakan berusia diatas 2 tahun 3. Material yang digunakan sebagai spesimen adalah baja JIS G3101 SS400
dengan komposisi kimia sesuai standar produsen yakni PT Krakatau Steel yang dianggap homogen dan bebas cacat.
4. Reagen yang digunakan seperti etanol dan larutan H2SO4 2% dianggap tidak terdapat impuritas.
5. Fluida dianggap dalam keadaan konstan tanpa terjadi aliran.
6. Larutan diatur dalam keadaan temperatur ruangan.
7. Perubahan terhadap temperatur dan pH larutan sepanjang penelitian diabaikan.
1.6 Kerangka Penelitian
Kerangka penelitian dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
6
Gambar 1.1 Kerangka Penelitian Tugas Akhir
