Link Download File
‘’ INHIBITOR ‘’
Diajukan Untuk Melengkapi
Tugas Korosi Dan Teknik Pelapisan
Disusun Oleh :
PROGRAM STUDI
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI
MEDAN
2020
Puji dan syukur saya ucapkan kepada tuhan yang
maha esa ,karena berkat dan atas rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan
tugas makalah mata kuliah korosi dan Teknik pelspidsn. saya berterimakasih kepada
bapak selaku dosen pengampu mata kuliah korosi dan Teknik pelapisan. Yang telah memberikan
bimbingan kepada saya.
Saya
menyadari masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan dalam membuat makalah
ini oleh krenan itu saya meminta maaf jika ada kesalahan dalam penulisan , dan
saya mengharapkan kritikan dan saran yang membangun demi kesempurnaan tugas ini
.
Akhir
kata saya ucapkan terimakasih semoga tugas ini dapat bermanfaat dan bisa
menambah pengetahuan bagi pembaca.
Medan, maret 2020
Penulis
BAB
I
PENDAHULUAN
Korosi adalah
perusakan material, terutama logam, sebagai konsekuesi dari reaksi kimia yang terjadi dengan lingkungan. Korosi menjadi
masalah ekonomi karena menyangkut
umur, penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan terutama dalam kegiatan industri. Korosi
menyebabkan kerugian yang sangat besar,
Groysman and Brodsky, (2006) menyatakan biaya korosi sampai 5% dari GNP berbagai negara. Banyak cara yang telah dilakukan untuk menghambat
proses korosi, diantaranya adalah
pemilihan material, pelapisan pada permukaan logam, perlindungan katodik, penambahan inhibitor korosi dan lain-lain
(Nathan, 1977).
Penggunaan inhibitor korosi merupakan cara yang paling efektif
untuk menghambat korosi, karena dalam
penggunaannya memerlukan biaya yang relatif murah dan prosesnya sederhana. Inhibitor korosi adalah suatu senyawa kimia dengan
jumlah sedikit dapat menurunkan
laju korosi dalam media korosif dengan merubah kondisi logam. Proses yang terjadi pada permukaan bisa sebagai
adsorpsi inhibitor atau pembentukan
lapisan tipis permukaan yang tidak larut. Lapisan yang terbentuk bahkan lebih tipis dari lapisan proteksi secara coating. Inhibitor
korosi yang digunakan umumnya
berasal dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang 2 mengandung
gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrogen, sulfur, pospor, dan oksigen. Beberapa contoh
senyawa yang mengandung
nitrogen yang digunakan sebagai inhibitor korosi yaitu; polimer vinil piridina (Annand et al., 1965),
imidazolina (Clewlow et al.,1993, Durnie 2000, Ilim et al.,2004),
nitrit, kromat, dan fosfat (Hartati, 2003), ekstrak tumbuhan lada, pinang, daun teh (Ilim dkk., 2008)
1. Memahami Apa Itu Inhibitor
2. Mekanisme Inhibitor
Inhibitor
Salah satu
cara untuk meminimalkan efek degradasi material yang sering digunakan
adalah
dengan penggunaan inhibitor. Inhibitor berfungsi untuk memperlambat reaksi
korosi
yang
bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada permukaan logam. Lapisan
molekul
pertama yang tebentuk mempunyai ikatan yang sangat kuat yang disebut chemis
option. Inhibitor umumnya berbentuk cairan yang diinjeksikan pada
production line. Karena
inhibitor
tersebut merupakan masalah yang penting dalam menangani korosi maka perlu
dilakukan
pemilihan inhibitor yang sesuai dengan kondisinya. Inhibitor
digunakan untuk melindungi bagian dalam struktur dari serangan korosi yang
diakibatkan oleh fluida yang mengalir atau tersimpan di dalamnya. Inhibitor
biasanya ditambahkan sedikit dalam lingkungan asam, air pendingin,
uap, maupun lingkungan lain. Keuntungan menggunakan inhibitor antara lain ; menaikan umur
struktur atau bahan, mencegah berhentinya suatu proses produksi, mencegah
kecelakaan akibat korosi, menghindari kontaminasi produk dan lain sebagainya.
Penggunaan
inhibitor hingga saat ini masih menjadi solusi terbaik untuk melindungi
korosi
internal pada logam, dan dijadikan sebagai pertahanan utama industri proses dan
ekstraksi
minyak. Inhibitor merupakan metoda perlindungan yang fleksibel, yaitu mampu
memberikan
perlindungan dari lingkungan yang kurang agresif sampai pada lingkungan yang
tingkat
korosifitasnya sangat tinggi, mudah diaplikasikan dan tingkat keefektifan
biayanya
paling
tinggi karena lapisan yang terbentuk sangat tipis sehingga dalam jumlah kecil
mampu
memberikan
perlindungan yang luas (Terms dan Zahrani, 2006)
Secara umum inhibitor korosi
merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan ke
dalam suatu lingkungan dapat menurunkan laju serangan korosi terhadap
suatu logam.
Fontana (1987) menjelaskan sejumlah inhibitor menghambat
korosi melalui cara modifikasi
polarisasi katodik dan anodik, mengurangi pergerakan ion ke permukaan
logam, menambah
hambatan listrik pada permukaan logam dan menangkap atau menjebak zat
korosif dalam
larutan melalui pembentukan senyawa tidak agresif
Inhibitor
korosi menurut bahan dasarnya, dapat dibagi menjadi dua, yaitu inhibitor
dari senyawa organik dan dari senyawa anorganik (Widharto,1999).
Inhibitor organik pada
umumnya berasal dari ekstrak bahan alami yang mengandung atom N, O, P, S
dan atom-atom
yang mempunyai pasangan eletron bebas. Inhibitor anorganik yang saat ini
biasa digunakan
adalah sodium nitrit, kromat, fosfat, dan garam seng (Hatch,1984) .
Dewasa ini banyak
dikembangkan berbagai jenis inhibitor baik yang organik maupun anorganik.
Berbagai jenis
inhibitor baru ini diharapkan akan mampu mengurangi laju korosi terhadap
suatu material
khususnya maerial baja karbon rendah.
Korosi baja
adalah penurunan kualitas baja karena terjadinya reaksi kimia atau
elektrokimia,antara baja dengan lingkungannya, sebagai contoh; apabila baja
dicelupkan dalam air akanterlihat bagian baja yang terkorosi (berkarat). Bagian
baja yang terkorosi disebut anodik danbagian baja yang tidak terkorosi disebut
katodik. Proses terbentuknya korosi dapat dijelaskandalam gambar 1 dan reaksi
kimia dibawah ini
Reaksi-reaksi elektrokimiawi terjadi dalam lingkungan netral
Pada anoda : Fe Æ Fe2+ + 2e- (reaksi
oksidasi)
Pada katoda : H2O + ½ O2 + 2e- Æ2OH- (reaksi
reduksi)
Reaksi total : Fe + ½ O2 + H2O Æ Fe2+ + 2OH
Fe2++ 4OH- Æ 2Fe(OH)2
2Fe(OH) + ½ O2 Æ 2FeO (OH) H2O Æ (2H2O+Fe3O4)
Dimana senyawa Fe3O4
merupakan produk karat.
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
Sementara itu mekanisme inhibitor anodik dalam
mempertahankan lapisan pasif dapat
dilihat pada Gambar 2. Pada Gambar 2(a) terlihat korosi terjadi pada bagian
selaput oksida
yang terkelupas. Selaput pelindung kemudian akan bertindak sebagai katoda, sedangkan logam yang
tersingkap sebagai anoda. Kemudian anion dalam inhibitor anodik
bereaksi
dengan ion logam dalam larutan dan menutup bagian yang bersifat anodik,
sehingga laju
korosi menjadi terhenti kembali ditunjukkan pada Gambar 2(b).
Saat telah
banyak dikembangkan berbagai jenis inhibitor baik organik maupun
anorganik. Salah jenis inhibor yang banyak digunakan adalha inhibitor
anorganik dengan
berbagai bahan dasar. Ada berbagai jenis inhibitor sintetis yang sekarang
banyak digunakan
untuk menggantikan inhibitor anorganik konvensional seperti HBTT
(hydroxy-benzylidene)-
amino]-2-thioxo-thiazolidin-4-one), DHBTPH
(N-(3,4-dihydroxybenzylidene)-3-{[8-
(trifluoromethyl)quinolin-4-yl]thio}propanohydrazide), BMIC (Alkaloid,
1-butyl-3-
methylimidazolium chlorides), [BMIM]HSO4 (1-butyl-3-methylimidazolium
hydrogen
sulfate), Calcium Gluconate, PEGME (Polyethylene Glycol Methyl Ether) dan
lain-lain.
Bahan inhibitor dengan menggunakan HIBTT, dimaksudkan untuk memperbaiki
efisiensi dari bahan Rhodanine beserta turunannya yang telah memberikan
haasil yang cukup
baik ketika diaplikasikan pada material baja karbon rendah. Molekul
inhibitor HIBTT yang
pertama kali akan diserap pada permukaan baja karbon rendah dan menahan
reaksi kimia
yang terjadi pada permukaan material dengan fluida yang mengalir (Doner
dkk, 2012)
Molekul
inhibitor HIBTT (Hydroxy-Benzylideneamino-Thioxo-Thiazolidin) tersebut
akan terserap pada permukaan baja karbon rendah baik pada reaksi anodik
maupun katodik.
Reaksi yang timbul dari HIBTT pada baja karbon rendah seperti pengunaan
dua jenis
inhibitor yang digunakan secara bersama-sama. Namun demikian penggunaan
inhibitor jenis
ini menunjukan hasil yang lebih baik jika digunakan dengan konsentrasi
yang tinggi dan
akan menurun seriring dengan lamanya waktu penggunaan HIBTT. Ditinjau
dari ada energi
Gibbs antara molekul HIBTT dengan permukaan baja karbon rendah juga
menunjukkan
adanya interaksi yang kuat, sehingga dengan penambahan inhibitor ini
dengan konsentrasi
larutan yang tepat akan menghasilkan lapisan pelindung terhadap korosi
pada permukaan
baja karbon rendah (Done dkk, 2012).
Selanjutnya DHBTPH
(Dihydroxybenzylidene-Trifluoromethyl-Thio Propano
Hydrazide) merupakan jenis bahan inhbitor jenis baru yang digunakan utuk
menahan
serangan korosi pada baja karbon rendah. Dari pengamatan reaksi baik pada
katodik dan
anodik terlihat bahwa reaksi kimia pada reaksi anodik lebih besar daripada
reaksi kathodik.
Penggunaan DHBTPH sebagai inhibitor tergantung pada temperatur operasional dan
jumlah
kandungan zat tambahan untuk mengurangi laju korosi. Reaksi inhibitor ini baik
jika
dilakukan dalam reaksi yang isothermis (Saliyan dan Adhikari, 2008).
(Dihydroxybenzylidene-Trifluoromethyl-Thio
Propano Hydrazide)
Jenis
inhibitor korosi yang lain adalah BMIC (Alkaloid, 1-butyl-3-methylimidazolium
chlorides) dan [BMIM]HSO4 (1-butyl-3-methylimidazolium
hydrogen sulfate) yang
digunakan secara bersama-sama. Kedua jenis inhibitor ini semakin baik dan
efektif untuk
mencegah terjadinya korosi jika konsentrasinya dinaikan. Namun dalam
aplikasinya
konsentrasi BMIC harus lebih tinggi jika dibandingkan dengan [BMIM]HSO4. Reaksi yang
terjadi antara larutan inhibitor dan pemrmukaan baja karbon rendah
berlangsung secara
spontan dan exothermis.( Zhang dan Hua, 2008)
Calcium
Gluconate juga dapat digunakan sebagai inhibitor untuk mencegah korosi
pada baja karbon rendah. Namun dalam
aplikasinya jenis inhibitor ini harus digunakankondisi pH netral. Aktivitas
inhibitor akan semakin naik meningkat dengan meningkatnyakonsentrasi gluconate
pada pH 6 dan akan semakin menurun dengan menurunnya kadar pH fuida. Dalam
kondisi bassa, efektivitas Calcium Gluconate menunjukan hasil yang semakin baik
terutama jika digunakan dalam waktu yang cukup lama. Penggunaan jenis inhibitor
ini menunjukan baik untuk fluida berbasis air. (Karim dkk, 2010)
Bahan kimia lainnya yang bisa digunakan sebagai larutan inhibitor untuk
mencegah
korosi pada baja karbon rendah adalah Poly Ethylene Glycol Methyl Ether (PEGME)
yang
memiliki rumus kimia CH3(OCH2CH2)n\OH. Penggunaan PEGME sebagai larutan
inhibitor
dalam lingkungan asam menunjukan hasil yang sangat baik dan sangat efektif
untuk
mengatasi masalah korosi pada material baja karbon rendah (Dubey dan Singh,
2007).
Efisiensi inhibitor korosi dengan menggunkan bahan PEGME ini akan semakin baik
dengan
meningkatnya konsentrasi PEGME yang digunakan.
Kesimpulan
Dalam sudut
pandang pengembangan alternatif inhibitor korosi, perlu adanya
eksplorasi terhadap berbagai kimia yang mengandung atom N, O, P, S, dan
atom-atom yang
memiliki
pasangan elektron bebas. Pemakaian jenis inhibitor korosi jenis baru akan
semakin
memberikan perlindungan terhadap kegagalan material akibat menurunnya
kualitas bahan
baja karbon rendah terhadap korosi.
Inhibitor
korosi yang digunakan untuk meningkatkanketahanan korosi pada baja karbon
rendah dapat digunakan sebagai inhibitor tunggal ataumerupakan reaksi gabungan
dengan jenis inhibor lainnya. Penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan inhibitor korosi ini dapat dikembangkan lebih
lanjut sehingga nantinya dapat dibuat
database referensi yang berisi tentang berbagai jenis inhibitor yang tepat
untuk berbagai
kondisi dan jenis fluida pada bahan baja karbon rendah.
ASM Handbook, 1992, “ Corrosion”, Metal
Handbook, Vol.13.
ASTM, 2003, “Metal Test Methods and Analitycal
Procedurs”, Anual Book of
ASTM Standard, sc.3 Vol 03.01,E647-00, pp.615-657,
Bar Harbor Drive Weat
Conshohocken
