Laporan Korosi Inhibitor Kel KITA

LAPORAN TEKNIK PENCEGAHAN KOROSI

INHIBITOR Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu sa tu tugas mata kuliah Teknik Pencegahan Korosi

Dosen Pembimbing : Ir. Retno Indarti Indar ti ,M.T.

Tanggal Praktikum : 29 November 2017 Tanggal Pengumpulan : 13 Desember 2017

Disusun oleh: Kelompok 8 Inda Robayani W

151411012

Lia Amalia M

151411013

Lira Aprilia P

151411012

JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017

I. TUJUAN

1

Dapat menjelaskan proses korosi logam baja dalam larutan NaCl

2

Dapat mempelajari pengaruh inhibitor nitrit, borax, dan benzoat terhadap laju korosi  baja dalam larutan NaCl

3

Dapat menghitung laju korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl dan Nitrit, NaCl dan Borax, Nacl dan Benzoat.

II. DASAR TEORI

Inhibitor adalah zat organik maupun anorganik yang ditambahkan kedalam suatu lingkungan untuk mengendalikan proses korosi. Sifat-sifat sebuah el ektrolit dapat diubah untuk membatasi agresifitas terhadap permukaan logam. Ion-ion yang paling agresif yang dapat menyerang permukaan logam baja adalah inon-ion sulfat, tiosulfat, tiosianat, dan klorida. Untuk menghambat ion-ion agresif tersebut dapat ditambahkan inhibitor nitrit sehingga dapat mengurangi laju korosi pada permukaan logam. Secara kualitatif inhibitor dibagi dalam tiga kelompok yaitu : 1. inhibitor anodik, Inhibitor anodik ini menghasilkan selaput pasif tipis pada permukaan anoda sehingga menghambat laju korosi. Zat-zat yang ditambahkan kedalam elektrolit mampu menahan terjadinya reaksi anodik. Contohnya : kromat, nitrat, dan nitrit yang merupakan inhibitor anodik oksidator. Adapun inhibitor anodik nonoksidator yaitu molibdat, fosfat, dan borax. Inhibitor anodik ini lebih effisien daripada inhibitor katodik apabila jumlah yang ditambahkan mencukupi. 2. inhibitor katodik Zat yang mampu menghambat reaksi di katoda, karena pada daerah katodik terbentuk logam hidroksida (MOH) yang sukar larut dan menempel kuatpada permukaanlogam sehingga menghambatlaju korosi, contohnya adalah garam magnesium,kalsium karbonat dan poliphospat. 3. inhibitor absorbsi merupakan molekul organik panjang dipermukaan logam. Diffusi oksigen keluar menjauhi permukaan, memantapkan lapisan pelindung, mereduksi laju pelarutan logam. 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 laj u 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. (4)

Inhibitor menghilangkan kontituen yang agresif dari

lingkungannya.

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 Omenaikkan 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. Inhibitor adalah zat organic maupun anorganik yang ditambahkan kedalam suatu lingkungan untuk mengendalikan proses korosi. Ada berbagai jenis Inhibitor yang dikenal, dan diklasifikasikan berdasarkan bahan dasarnya, reaksi yang dihambat, serta mekanisme inhibisinya. 1. Menurut Bahan Dasarnya  :

I nhibitor 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. I nhibitor Anorganik : Inhibitor yang terbuat dari bahan anorganik. 2. Menurut Reaksi yang dihambat  :

I nhibitor 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 yang berakibat menurunkan laju korosi. Inhibitor katodik dibedakan menjadi : 

Inhibitor racun : Contohnya : As 2O3, Sb2O3. Inhibitor jenis ini

menghambat

 penggabungan atom-atom Had menjadi molekul gas H2 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 O2 terlaru

Contoh : N 2H4 (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. I nhibitor Anodik  : Adalah inhibitor yang menghambat reaksi oksidasi. Fe + OH-  FeOHad + Fe + OH - 

FeOHad + eFeOHad + FeOH+ + 2e-

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.

I nhibitor campuran : Campuran dari inhibitor katodik dan anodik. 3. Menurut Mekanisme (Cara Kerja) Inhibisi : I nhibitor 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 :  Inhibitor Pasivator Oksidator, misalnya : Cr 2O72-, , CrO42-, ClO3-, ClO4-.



Cr 2O72- mempasivasi baja dengan peningkatan reaksi katodik dari Cr 2O72- menjadi Cr 2O3, dan menghasilkan lapisan pasif Cr 2O3 dan FeOOH. Inhibitor Pasivator non oksidator, contohnya : ion metalat (vanadat, ortovanadat, metavanadat), NO2-.  Inhibitor vanadium dipakai di Unit CO 2  Removal Pabrik  Ammonia, karena larutan Benfield yang bersifat korosif. Molybdat (MoO42-) menginhibisi dengan cara membentuk lapisan pelindung yang terdiri dari senyawa ferro-molybdat menurut reaksi berikut : Fe + ½ O2 + H+ Fe2+ + OH-

MoO42- + Fe2+

FeMoO4

Pembentuk senyawa tak larut  :

INH + H2O

OH-

M + 2 OH-

MO + H2O

Misalnya : NaOH, Na3PO4, Na2HPO4, Na2CO3, NaBO3.

I nhibitor 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 :  Na3PO4 +3H2O

3Na++3OH- + H3PO4

Fe + 2 OH-

FeO + H2O + 2e-

Contoh inhibitor yang bereaksi dengan lingkungan : 2  Na3PO4 +2Ca2+ (dalam air)

2Ca3(PO4)2 + 3Na2+

I nhibitor 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. 1. Inhibitor Aman dan Inhibitor Berbahaya : 

I nhibitor 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 garam-garam seng dan magnesium, calcium, dan polifosfat.



I nhibitor 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. ALAT DAN BAHAN Peralatan 

   

Gelas kimia ukuran 1 L (6 buah). Logam baja ukuran. Taliukuran ±17 cm (6 buah). Selang udara.



   

Bahan-bahan Kertas ampelas. Larutan NaCl 3,56 gpl @1000mL (6  buah). K 2Cr 2O7 5% sebanyak 50 mL. Boraks 1% sebanyak 50 mL. Larutan CaO Larutan Etanol.

IV. CARA KERJA 4.1 PersiapanSpesimen

Menyiapkan 8 buah pelat baja

Mengampelas semua pelat dari grade 500-1000 sampai bersih dari kotoran

Mencuci semua pelat baja sampai bersih dengan air mengalir 

Keringkan, timbang, dan ukur panjang semua  pelat yang telah disiapkan.

4.2 PersiapanLarutan

Menyiapkan larutan proses  NaCl 3,56 gpl sebanyak 6 buah

Menyiapkan larutan kromat 5% sebanyak 50 mL

Menyiapkan Larutan Borax 1% sebanyak 50 mL

Menyiapkan Larutan CaO sebanyak 50 mL

4.3 Proses Korosi

8 buah lo am

Am elas Ethanol 90% dan Kerin kan Ukur luas Timbang dan catat berat awal

Aerasi

Tan a Aerasi

Logam 1 - 4

Logam 5 - 8

1. Larutan NaCl 3,56 g/l

1. Larutan NaCl 3,56 g/l

2 . Larutan NaCl + boraks

2 . Larutan NaCl + boraks

3 . Larutan NaCl + K 2Cr 2O7

3 . Larutan NaCl + K 2Cr 2O7

4 . Larutan NaCl + larutan

4 . Larutan NaCl + larutan

CaO

CaO

Diamkan 8 hari Timban

V. DATA PENGAMATAN 5.1. Pengamatan hari ke-0  No. Larutan Pengamatan Elektrolit hari I

1

NaCl (aerasi)

- Larutan  bening - Logam  bersih dan mengkilat

2

NaCl + Borax (aerasi)

- Larutan  bening - Logam  bersih dan mengkilat

3

NaCl + K 2Cr 2O7 (aerasi)

- Larutan  berwarna kuning  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

4

NaCl (tanpa aerasi)

- Larutan  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

Pengamatan hari ke-8 Logam & Lingkungan

5

NaCl + CaO (tanpa aerasi)

- Larutan  berwarna  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

6

NaCl + Borax (tanpa aerasi)

- Larutan  berwarna  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

7

NaCl + K 2Cr 2O7 (tanpa aerasi)

- Larutan  berwarna kuning  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

8

NaCl + CaO (tanpa aerasi)

- Larutan  berwarna kuning  bening. - Logam  bersih dan mengkilat

5.2. Pengamatan hari ke-8

 No.

Larutan Elektrolit

1

NaCl (aerasi)

2

NaCl + Borax (aerasi)

Pengamatan hari I

Pengamatan hari ke-8 Lingkungan & Logam

3

NaCl + K 2Cr 2O7 (aerasi)

4

NaCl + CaO (aerasi)

5

NaCl (tanpa aerasi)

6

NaCl + Borax (tanpa aerasi)

7

NaCl + K 2Cr 2O7

-

-

(tanpa aerasi)

8

NaCl + CaO (tanpa aerasi)

-

VI. PENGOLAHAN DATA ∆  =

 . 

r = laju korosi (mdd) ∆W = selisih berat (mg) A = luas permukaan logam (dm2) t = waktu (day) 6.1.Tabel Perhitungan

 No. Logam 1 2 3

Luas Permukaan (dm2)

Berat Logam Awal (mg)

Berat Logam akhir (mg)

Lingkungan Elektrolit  NaCl tanpa aerasi  NaCl + K 2Cr 2O7 tanpa aerasi  NaCl + Borax tanpa aerasi

Laju korosi (mdd)

 NaCl + CaO tanpa aerasi  NaCl dengan Aerasi  NaCl + K 2Cr 2O7 dengan aerasi  NaCl + Borax dengan aerasi  NaCl + CaO dengan aerasi

4 5 6 7 8 6.2. Uraian Perhitungan 1. Logam dalam NaCl (aerasi)

A = cm2 = dm2 ΔW  = b-a =  –  = gram = t = 8 hari r = ΔW/A.t = mg / ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

2. Logam dalam NaCl + Borax (aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg/ ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

3. Logam dalam NaCl + K 2Cr 2O7 (aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg / ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

4. Logam dalam NaCl + CaO (aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg/ ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

5. Logam dalam NaCl (tanpa aerasi) A = cm2 = dm2 ΔW  = b-a =  –  = gram = t = 8 hari r = ΔW/A.t = mg / ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

6. Logam dalam NaCl + Borax (tanpa aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg/ ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

7. Logam dalam NaCl + K 2Cr 2O7 (tanpa aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg / ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

8. Logam dalam NaCl + CaO (tanpa aerasi) A ΔW  t r

= cm2 = dm2 = b-a =  –  = gram = = 8 hari = ΔW/A.t = mg/ ( dm2 * 8 hari) = mdd

mg

6.3.Grafik Laju Korosi terhadap Lingkungan Y = laju korosi vs X= no logam

VII. PEMBAHASAN Pembahasan oleh Inda Robayani Walayudara (151411012) Pembahasan oleh Lia Amalia Mahmudah (151411013) Pembahasan oleh Lira Aprilia Pujianti (151411014)

VIII. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Inhibitor terbaik pada proses aerasi maupun non aerasi adal ah boraks. 2. Laju korosi lebih kecil bila diaerasi karena terbentuknya lapisan film yang dapat melindungi logam dari korosi. 3.  Nilai laju korosi menurun dengan penambahan inhibitor. 4. Berikut adalah hasil perbandingan laju korosi: Lingkungan Elektrolit

Laju korosi (mdd)

 NaCl tanpa aerasi  NaCl + Boraks tanpa aerasi  NaCl + K 2Cr 2O7 tanpa aerasi  NaCl + CaO tanpa aerasi  NaCl dengan aerasi  NaCl + Nitrit dengan aerasi  NaCl + Borax dengan aerasi  NaCl + CaO dengan aerasi

DAFTAR PUSTAKA

 Ngatin, A, Drs, MT, dkk. 2002. Teknik Pengendalian Korosi. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Bandung.

Tonapa, Yunus. 2008. Buku Petunjuk Pelaksanaan Praktikum Teknik Pencegahan Korosi “Penggunaan Indikator untuk Studi Korosi Logam”.Bandung: POLBAN.