INHIBITOR KOROSI I.
TUJUAN
1. Mahasiswa dapat menjelaskan proses proses korosi logam baja dalam larutan NaCl 2. Mahasiswa dapat mempelajari pengaruh inhibitor CaO, nitrit dan borax terhadap laju korosi baja dalam NaCl 3. Mahasiswa dapat menghitung laju korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl dan nitrit, NaCl dan borax, NaCl dan CaO
II.
DASAR TEORI
Korosi adalah kerusakan logam akibat berinteraksi dengan lingkungannya. Proses korosi logam dalam larutan akuatik (mengandung air) merupakan reaksi elektrokimia yang meliputi proses perpindahan massa dan perpindahan muatan. Bila suatu logam dicelupkan dalam larutan elektrolit, terjadi dua lokasi yang disebut anoda dan katoda. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi dan pada katoda terjadi reaksi reduksi. Inhibitor adalah zat yang bila ditambahkan ke dalam suatu lingkungan dalam jumlah kecil, secara sinambung atau berkala, dapat menurunkan laju korosi logam. Pemakaian Inhibitor Korosi adalah salah satu upaya untuk mencegah korosi. Terdapat beberapa macam inhibitor dan klasifikasinya diantaranya : 1.
Menurut Bahan Dasarnya : - Inhibitor Organik : Menghambat korosi dengan cara teradsorpsi kimiawi pada
permukaan logam, melalui ikatan logam-heteroatom. Inhibitor ini terbuat dari bahan organik. Contohnya adalah : gugus amine, tio, fosfo, dan eter. Gugus amine biasa dipakai di sistem boiler. - Inhibitor Inorganik Inorga nik : Inhibitor yang terbuat dari bahan anorganik.
2.
Menurut Reaksi yang dihambat : Inhibitor katodik : Yang dihambat adalah reaksi reduksi. Molekul organik netral
teradsorpsi di permukaan logam, sehingga mengurangi akses ion hidrogen menuju permukaan elektroda. Dengan berkurangnya akses ion hidrogen yang menuju permukaan elektroda, maka hydrogen overvoltage akan meningkat, sehingga menghambat reaksi evolusi hidrogen hidrogen yang berakibat berakibat menurunkan laju korosi. korosi.
Inhibitor katodik dibedakan menjadi :
Inhibitor racun : Contohnya : As 2O3, Sb2O3. Inhibitor jenis ini
menghambat
penggabungan atom-atom H ad menjadi molekul gas H 2 di permukaan logam, dapat mengakibatkan perapuhan hidrogen pada baja kekuatan tinggi. Dan bersifat racun bagi lingkungan
Inhibitor presipitasi katodik : mengendapkan CaCO 3, MgCO3, CaSO4, MgSO4 dari dalam air. Contoh : ZnSO4 + dispersan.
Oxygen scavenger : mengikat O 2 terlarut Contoh : N2H4 (Hydrazine) + O2 N2 + 2 H2O Hydrazine diinjeksikan di up stream Deaerator dalam sistem WHB (Waste Heat Boiler) dan WHR (Waste Heat Recovery) di unit pabrik Ammonia maupun Utilitas. Inhibitor Anodik : Adalah inhibitor yang menghambat reaksi oksidasi.
Molekul organik teradsorpsi di permukaan logam, sehingga katalis FeOHad berkurang akibatnya laju korosi menurun. Contoh inhibitor anodik adalah molibdat, silikat, fosfat, borat, kromat, nitrit, dan nitrat. Inhibitor jenis ini sering dipakai / ditambahkan pada saat chemical cleaning peralatan pabrik. Inhibitor campuran : Campuran dari inhibitor katodik dan anodik.
1.
Menurut Mekanisme (Cara Kerja) Inhibisi : Inhibitor Pasivator : menghambat korosi dengan cara menghambat reaksi anodik melalui
pembentukan lapisan pasif, sehingga merupakan inhibitor berbahaya, bila jumlah yang ditambahkan tidak mencukupi. Inhibitor Pasivator terdiri dari :
2-
2-
-
-
Inhibitor Pasivator Oksidator, misalnya : Cr2O7 , , CrO4 , ClO3 , ClO4 . Cr2O7 mempasivasi baja dengan peningkatan reaksi katodik dari Cr 2O7
2-
2-
menjadi Cr2O3,
dan menghasilkan lapisan pasif Cr 2O3 dan FeOOH.
Inhibitor Pasivator non oksidator, contohnya : ion metalat (vanadat, ortovanadat, -
metavanadat), NO2 . Inhibitor vanadium dipakai di Unit CO2 Removal Pabrik Ammonia, karena larutan Benfield yang bersifat korosif.
2-
Molybdat (MoO4 ) menginhibisi dengan cara membentuk lapisan pelindung yang terdiri dari senyawa ferro-molybdat menurut reaksi berikut :
Pembentuk senyawa tak larut :
Misalnya : NaOH, Na3PO4, Na2HPO4, Na2CO3, NaBO3.
Inhibitor Presipitasi : Membentuk kompleks tak larut dengan logam atau lingkungan
sehingga menutup permukaan logam dan menghambat reaksi anodik dan katodik. Contoh : Na3PO4, Na2HPO4. Contoh inhibitor yang bereaksi dengan logam :
Contoh inhibitor yang bereaksi dengan lingkungan :
Inhibitor Adsorpsi : Agar teradsorpsi harus ada gugus aktif (gugus
heteroatom). Gugus ini akan teradsorpsi di permukaan logam. Contoh : Senyawa asetilen, senyawa sulfur, senyawa amine dan senyawa aldehid. 2.
Inhibitor Aman dan Inhibitor Berbahaya :
Inhibitor aman (tidak berbahaya) adalah inhibitor yang bila ditambahkan dalam jumlah
yang kurang (terlalu sedikit) dari konsentrasi kritisnya, tetap akan mengurangi laju korosi. Inhibitor aman ini umumnya adalah inhibitor katodik, contohnya adalah garamgaram seng dan magnesium, calcium, dan polifosfat.
Inhibitor berbahaya adalah inhibitor apabila ditambahkan di bawah harga kritis akan
mengurangi daerah anodik, namun luas daerah katodik tidak terpengaruh. Sehingga kebutuhan arus dari anoda yang masih aktif bertambah hingga mencapai harga
maksimum sedikit di bawah konsentrasi kritis. Laju korosi di anoda-anoda yang aktif itu meningkat dan memperhebat serangan korosi sumuran. Yang termasuk inhibitor berbahaya adalah inhibitor anodik, contohnya adalah molibdat, silikat, fosfat, borat, kromat, nitrit, dan nitrat.
III.
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Peralatan
Gelas kimia 1000 mL 6 buah
Logam baja ukuran 2 cm x 5 cm 6 buah
Spatula
Batang pengaduk
Bahan
Kertas amplas
Larutan NaCl 3,56 gpl, buat dalam gelas kimia 1 L @ 1000 mL
Asam nitrit 5 % 50 mL
Asam borat 1 % 50 mL
Larutan etanol 90
3.1 Langkah Kerja
Tanpa Aerasi 3 buah logam
Ampelas
baja
Masukkan dalam larutan etanol 90%
Keringkan
Isolasi dan hitung luas logam
Timbang dan catat berat plat
Logam 1
Logam 2
Logam 3
Larutan NaCl
Larutan NaCl +
Larutan NaCl +
Larutan nitrit
Larutan borax
Diamkan selama 2
Timbang berat plat akhir
Dengan Aerasi 3 buah logam
Ampelas
baja
Masukkan dalam larutan etanol 90%
Keringkan
Isolasi dan hitung luas logam
Timbang dan catat berat plat
Logam 1
Logam 2
Logam 3
Larutan NaCl
Larutan NaCl +
Larutan NaCl +
Larutan nitrit
Larutan borax
Aerasi selama 30 menit
Diamkan selama 2 minggu
Timbang berat plat akhir
IV.
DATA PENGAMATAN
Logam
1
2
3
4
5
6
Lingkungan elektrolit
NaCl tanpa aerasi NaCl + nitrit tanpa aerasi NaCl + borax tanpa aerasi NaCl dengan aerasi NaCl + nitrit dengan aerasi NaCl + borax dengan aerasi
Luas
Berat awal
Berat akhir
0,20
8530
8510
0,166
8010
7720
0,21
6950
7030
0,19
7540
7510
0,187
8240
7770
0,193
8100
8060
V.
PENGOLAHAN DATA Perhitungan laju korosi
1. Logam dalam NaCl tanpa aerasi 2
A
= 0,20 dm
ΔW
= b-a = 8510 – 8530 = -20 mg
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t 2
= 20 mg/0,20 dm * 14 hari = 7,143 mdd
2. Logam dalam NaCl + Nitrit tanpa aerasi 2
A
= 0,166 dm
ΔW
= b-a = 7720 - 8010 = -290 mg
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t 2
= 290 mg/0,166 dm * 14 hari = 124,784 mdd
3. Logam dalam NaCl + Borax tanpa aerasi 2
A
= 0,21 dm
ΔW
= b-a = 7030 - 6950 = 80 mg
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t 2
= 80 mg/0,21 dm * 14 hari = 27,211 mdd
4. Logam dalam NaCl dengan aerasi A
= 0,19 dm
ΔW
= b-a
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t
2
= 7510 – 7540 = -30 mg
2
= 30 mg/0,19 dm * 14 hari = 11,278 mdd
5. Logam dalam NaCl + Nitrit dengan aerasi 2
A
= 0,187 dm
ΔW
= b-a = 7770 - 8240 = -470 mg
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t 2
= 470 mg/0,187 dm * 14 hari = 179,526 mdd
6. Logam dalam NaCl + Borax dengan aerasi 2
A
= 0,173 dm
ΔW
= b-a = 8060 - 8100 = -40 mg
t
= 14 hari
r
= ΔW/A.t 2
= 40 mg/0,173 dm * 14 hari = 16,515 mdd
Hasil Perhitungan
Laju korosi
Logam
Lingkungan elektrolit
1
NaCl tanpa aerasi
7,143
2
NaCl + nitrit tanpa aerasi
124,784
3
NaCl + borax tanpa aerasi
27,211
4
NaCl dengan aerasi
11,278
5
NaCl + nitrit dengan aerasi
179,526
6
NaCl + borax dengan aerasi
16,515
(mdd)
PEMBAHASAN
Oleh : Faiz Abdullah (101411072)
Inhibitor adalah suatu zat yang dalam jumlah kecil (ppm) ditambahkan dalam medium korosif untuk menurunkan laju korosi dengan cara memperlambat reaksi anodik dan katodik.
Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui kinerja dari sejumlah inhibitor yang ditambahkan pada logam baja di dalam lingkungan elektrolit NaCl. Adapun Inhibitor yang digunakan diantaranya asam borax, asam nitrit dan CaO (larutan kapur). Masing-masing inhibitor ditambahkan dengan jumlah yang sama, yaitu 5 ml.
Pengamatan dilakukan selama 8 hari dengan melihat perubahan secara visual yang terjadi pada specimen dan larutan kemudian menghitung laju korosi dari masing-masing keadaan dan membandingkannya.
Hasil percobaan setelah 14 hari menunjukkan bahwa pada setiap larutan menghasilkan kondisi lingkungan dan logam yang sama, yaitu logam terlapisi oleh produk korosi berwarna kuning karena terbentuk ion Fe sehingga larutan pun berubah menjadi berwarna kuning dan terbentuk endapan. Akan tetapi, pada lingkungan NaCl yang ditambah dengan asam nitrit, warna logam menjadi hitam yang merupakan produk korosi Fe 2O3, berikut reaksi yang terjadi : 2+
2Fe
2-
+ 3O
Fe2O3
Berdasarkan perbandingan laju korosi masing
–
masing larutan, hasil percobaan
menunjukkan bahwa laju korosi dalam larutan NaCl + nitrit dengan aerasi memiliki nilai laju korosi paling besar, yaitu 179,526 mdd. Berdasarkan teori, asam Nitrit merupakan jenis inhibitor anodik oksidator artinya suatu anion yang bermigrasi ke permukaan anodic dan membantu proses pasivasi, karena oksidator maka inhibitor ini efektif bekerja tanpa oksigen. Hal ini tidak sesuai dengan percobaan, seharusnya dengan penambahan inhibitor nitrit, laju korosinya akan menjadi kecil. Hal ini mungkin dikarenakan jumlah inhibitor yang ditambahkan tidak tepat sehingga konsentrasinya kecil dan menyebabkan inhibitor tersebut tidak bekerja optimal membentuk lapisan pasif sehingga memunculkan korosi sumuran.
Pada logam dalam NaCl + borax tanpa aerasi, laju korosi yang ditimbulkan cukup jika dibandingkan dengan nilai laju korosi pada larutan NaCl + nitrit , yaitu 27,211 mdd. Hal ini disebabkan oleh kemampuan CaO dalam membentuk lapisan pasif sehingga logam dapat terlindungi dan korosi dapat terhambat. Hal tersebut dibuktikan dengan berat logam
yang bertambah setelah pengamatan selama 14 hari. Maka, penambahan CaO sebagai inhibitor sudah tepat, baik konsentrasi ataupun jumlah yang ditambahkan.
Pada larutan elektrolit dengan penambahan asam borax, laju korosinya pun besar jika dibandingkan dengan logam yang ada pada larutan NaCl saja. Berdasarkan teori, penambahan asam borax akan menghambat laju korosi, seharusnya, laju korosi dengan penambahan asam borax lebih kecil, hal ini disebabkan proses inhibisi, dalam asam borax kekurangan oksigen karena tidak dilakukan aerasi. karena sifat borax sebagai inhibi tor non oksidator artinya suatu anion yang bermigrasi ke permukaan anodic dan membantu proses pasivasi, sehingga oksidator maka inhibitor ini efektif bekerja dengan oksigen.
Oleh : Fajar Budi Reksa T (101411073)
Inhibitor adalah suatu zat yang dalam jumlah kecil (ppm) ditambahkan dalam medium korosif untuk menurunkan laju korosi dengan cara memperlambat reaksi anodik dan katodik.
Sebelum dicelupkan pada larutan, logam pertama kali dicelupkan pada HCl, agar menghilangkan karat-karat yang ada pada logam tersebut
Pengamatan dilakukan selama 14 hari dengan melihat perubahan secara fisik dari masing-masing logam dan larutan kemudian menghitung laju korosi dari masing-masing keadaan dan membandingkannya.
Nitrit merupakan inhibitor anodik oksidator akan membentuk anion dengan ion logamdapat membentuk persenyawaan yang sukar larut dan logam akan berada di daerah pasif.Berdasarkan teori nitrit mempunyai efisensi tertinggi untuk menghambat korosi, dari data praktikum laju korosi yanpa aerasi yaitu 124,784 mdd dan dengan aerasi yaitu 179,526 mdd, dan juga dikarenakan Berdasarkan
teori, asam Nitrit merupakan jenis inhibitor anodik oksidator artinya suatu anion yang bermigrasi ke permukaan anodic dan membantu proses pasivasi, karena oksidator maka inhibitor ini efektif bekerja tanpa oksigen. Hal ini tidak sesuai dengan percobaan, seharusnya dengan penambahan inhibitor nitrit, laju korosinya akan menjadi kecil. Hal ini mungkin dikarenakan jumlah inhibitor yang ditambahkan tidak tepat sehingga konsentrasinya kecil dan
menyebabkan inhibitor tersebut tidak bekerja optimal
membentuk lapisan pasif sehingga memunculkan korosi sumuran
Pada larutan elektrolit dengan penambahan asam borax, laju korosinya pun besar jika dibandingkan dengan logam yang ada pada larutan NaCl saja, dengan nilai NaCl borax dengan aerasi 27,211 mdd dan tanpa aerasi 16,515 mdd, sedangkan nilai NAClnya saja dengan aerasi 11,278 mdd dan tanpa aerasi 7,143 mdd, Berdasarkan teori, penambahan asam borax akan menghambat laju korosi, seharusnya, laju korosi dengan penambahan asam borax lebih kecil, hal ini disebabkan proses inhibisi, dalam asam borax kekurangan oksigen karena tidak dilakukan aerasi
Oleh : Faridl Hidayatullah (101411074)
Inhibitor adalah suatu zat yang ditambahkan dalam suatu medium yang korosif untuk memperlambat terjadinya reaksi anodik dan katodik.
Berdasarkan pengamatan selama 14 hari terjadi perubahan warna pada logam maupun larutan. Untuk larutan menjadi berwarna kekuningan. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian logam Fe telah terkorosi menjadi ion Fe
2+
yang berwarna kekuningan. Pada
logam pada larutan NaCl dengan nitrit logam menjadi kehitaman yang merupakan produk korosi yaitu Fe2O3.
Berdasarkan perhitungan laju korosi didapatkan data : Lingkungan elektrolit
Laju korosi (mdd)
NaCl tanpa aerasi
7,143
NaCl + nitrit tanpa aerasi
124,784
NaCl + borax tanpa aerasi
27,211
NaCl dengan aerasi
11,278
NaCl + nitrit dengan aerasi
179,526
NaCl + borax dengan aerasi
16,515
Berdasarkan data didapatkan logam dalam larutan NaCl dengan nitrit mangalami laju korosi cepat yaitu sekitar 124,784 mdd. Hal ini dikarenakan larutan nitrit bersifat asam sehingga dapat mempercepat laju korosi loga baja. Selain itu logam dalam larutan NaCl dan nitrit dengan aerasi menunujukkan laju korosi yang cepat 179,562 mdd. Hal ini dikarenakan selain karena kondisi lingkungan yang asam juga karena aerasi sehingga kandungan oksigen terlarut dalam air semakin banyak. Oksigen tersebut dapat mempercepat reaksi oksidasi sehingga proses korosi semakin cepat. Berdasarkan data, logam dalam larutan NaCl dengan NaCl tanpa reaksi menunjukkan laju korosi paling kecil, hal ini bertolak belakan dengan logam dalam larutan NaCl dengan inhibitor. Seharusnya logam dengan inhibitor menunjukkan laju korosi lebih kecil dibandingkan dengan tanpa inhibitor.
VI.
KESIMPULAN
1. Hasil perhitungan laju korosi tiap logam : Laju korosi
Logam
Lingkungan elektrolit
1
NaCl tanpa aerasi
7,143
2
NaCl + nitrit tanpa aerasi
124,784
3
NaCl + borax tanpa aerasi
27,211
4
NaCl dengan aerasi
11,278
5
NaCl + nitrit dengan aerasi
179,526
6
NaCl + borax dengan aerasi
16,515
(mdd)
2. Logam dengan laju korosi paling cepat yaitu plat baja dalam larutan nitrit dengan aerasi. 3. Logam dengan laju korosi paling kecil yaitu plat baja dalam larutan NaCl tanpa aerasi
LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN KOROSI
INHIBITOR KOROSI Disusun oleh : Kelompok 3
Faiz Abdullah
101411072
Fajar Budi Reksa T.
101411073
Faridl Hidayatullah
101411074
Kelas 3 C D3 Teknik Kimia
Dosen Pembimbing
: Ir. Gatot S. MT.
Tanggal Praktikum
: 23 Oktober 2012
Tanggal Pengumpulan
: 7 November 2012
JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
