Download - Praktik Inhibitor
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
1/19
LABORATORIUM PENGENDALIAN KOROSI
SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2014/2015
MODUL : INHIBITOR
PEMBIMBING : Retno Indarti, IR., MT
Oleh :
Kelompok : VIII (Delapan)
Nama : 1. Sandra Sopian NIM.121411058
2. Widya Piqra NIM.121411061
3. Yulia Endah Permata NIM.121411062
Kelas : 3 B
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
Praktikum : 04 Desember 2014
Penyerahan : 11 Desember 2014
(Laporan)
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
2/19
A. TUJUAN
Mahasiswa dapat menjelaskan proses korosi logam baja dalam larutan NaCl
Mahasiswa dapat mempelajari pengaruh inhibitor kromat, borax dan CaO terhadap
laju korosi baja dalam larutan NaCl Mahasiswa dapat menghitung laju korosi logam baja dalam larutan NaCl,
NaCl+Kromat, NaCl+borax dan NaCl+CaO
B. DASAR TEORI
Inhibitor adalah zat organik maupun anorganik yang ditambahkan ke dalam suatu
lingkungan untuk mengendalikan proses korosi. Sifatsifat sebuah elektrolit dapat diubah
untuk membatasi agresifitas terhadap permukaan logam. Ion-ion yang paling agresifyangdapat menyerang permukaan logam bajaadalah ion-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.
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
3/19
Ada berbagai jenis Inhibitor yang dikenal, dan diklasifikasikan berdasarkan bahan
dasarnya, reaksi yang dihambat, serta mekanisme inhibisinya.
1. Menurut Bahan Dasarnya:
a.
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.
b. Inhibitor Inorganik: Inhibitor yang terbuat dari bahan anorganik.
2. Menurut Reaksi yang dihambat:
a. Inhibitor katodik : Yang dihambat adalah reaksi reduksi. Molekul organik netral
teradsorpsi di permukaan logam, sehingga mengurangi akses ion hidrogen menujupermukaan elektroda. Dengan berkurangnya akses ion hidrogen yang menuju
permukaan elektroda, maka hydrogenovervoltageakan meningkat, sehingga
menghambat reaksi evolusi hidrogen yang berakibat menurunkan laju korosi. Karena
adanya inhibitor katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negative
Inhibitor katodik merupakan kation yang bermigrasi ke permukaan katodik dan
diendapkan secara kimia atau elektrokimia dan mengisolasi permukaan ini, sehingga
menghalangi pembebasan gas hydrogen di permukaan katodik. Reaksi katodik dilingkungan netral, adalah:
2H2O + O2+ 4e4OH-
Pada reaksi ini, inhibitor bereaksi dengan ion hidroksil menghasilkan senyawa yang
mengendap di permukaan katoda, sehingga menyelimuti katoda dari elektrolit dan
mencegah masuknya oksigen. Inhibitor yang banyak digunakan untuk tipe ini adalah
larutan garam seng dan magnesium yang membentuk hidroksida tidak larut, kalsium
yang menghasilkan karbonat dan polifosfat.
Reaksi katodik di lingkungan asam:
2H++2eH2
Pembentukan gas hydrogen dapat dikendalikan oleh peningkatan sistem seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 1.
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
4/19
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
5/19
inhibitor non oksidator, seperti boraks, fosfat dan silikat
Inhibitor oksidator dapat efektif tanpa oksigen, sedangkam inhibitor non
oksidator hanya efektif dengan adanya oksigen terlarut.
Inhibitor anodik ini merupakan inhibitor yang sangat efektif dan secara luas
digunakan, tetapi jenis inhibitor ini mempunyai sifat yang tidak diinginkan, yaitu bila
kandungan atau konsentrasi inhibitor tidak cukup melapisi semua permukaan anodik,
sehingga mengakibatkan terjadinya korosi sumuran (pitting). Dengan demikian,
inhibitor anodik sering ditunjuk sebagai inhibitor yang berbahaya. Pengaruh
konsentrasi inhibitor terhadap korosinya dapat ditunjukkan seperti Gambar 2. berikut.
Gambar 2.Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Anodik
Fe + OH-FeOHad+ e-
FeOHad+ Fe + OH- FeOHad+ FeOH
++ 2e-
Molekul organik teradsorpsi di permukaan logam, sehingga katalis FeOHadberkurang
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.
c. Inhibitor campuran: Campuran dari inhibitor katodik dan anodik. Inhibitor
campuran, biasanya mengandung salah satu bahan oksidator seperti kromat, nitrit dan
bahan non oksidator yang dapat menyebabkan terjadinya pengendapan seperti
ortifosfat atau silikat. Sebagai contoh, inhibitor campuran adalah penggunaan
senyawa nitrit dan benzoate untuk radiator automobile, senyawa kromat dan polifosfat
sebagai inhibitor anodik dan katodik.
E
Lo
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
6/19
Gambar 3.Jenis inhibitor (a) Inhibitor Anodik, (b) Inhibitor Katodik, (c) Inhibitor Campuran
3. Menurut Mekanisme (Cara Kerja) Inhibisi :
a. 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 :
Inhibitor Pasivator Oksidator, misalnya :Cr2O72-, , CrO4
2-, ClO3-, ClO4
-.
Cr2O72-mempasivasi baja dengan peningkatan reaksi katodik dari Cr2O7
2-menjadi
Cr2O3, dan menghasilkan lapisan pasif Cr2O3dan FeOOH.
Inhibitor Pasivator non oksidator, contohnya : ion metalat (vanadat, ortovanadat,metavanadat), NO2
-.Inhibitor vanadium dipakai di Unit CO2Removal 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 + 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.
Log (i) Log (i)
Log (i)
a. b. c.
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
7/19
b. 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 :
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 + 3Na
2+
c.
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.
d. 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 garam-garam 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.
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
8/19
C. ALAT DAN BAHAN
Alat Bahan
Gelas plastik 4 bh Kertas ampelas
Logam baja 4 bh Larutan NaCl 3,56 gpl 1 L
Batang pengaduk Larutan kromat 5 % 50 ml
Larutan borax 1% 50 ml
Larutan CaO 1% 50 ml
D. CARA KERJA
Persiapan Benda Kerja
Persiapan Larutan
1. Membuat larutan proses NaCl 3,56 gpl sebanyak 1 L
2. Membuat larutan kromat 5% sebanyak 50 ml
3.
Membuat larutan borax 1% sebanyak 50 ml4. Membuat larutan CaO 1% sebanyak 50 ml
Menyiapkan 4 bh plat baja
Melakukan pickling baja agar mempermudah pembersihan
Mengampelas semua plat baja hingga bersih dari karat dan kotoran di bawah air mengalir
Menegringkan logam dan mengukur luas dan berat awalnya masing - masing
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
9/19
Proses Korosi
E. DATA PENGAMATAN
Logam Ukuran (cm)Berat Awal
Logam (g)
Berat Akhir
Logam (g)
Lingk. Elektrolit
1 5 x 1,9 10,5 10,45 NaCl (TanpaAerasi)
2 4,9 x 2 10,38 10,24NaCl + Nitrit(TanpaAerasi)
3 4,9 x 2 10,44 10,40NaCl + Borax(TanpaAerasi)
4 5 x 2 10,68 10,66NaCl +
CaCO3(TanpaAerasi)5 5 x 2 10,49 10,48 NaCl (denganAerasi)
6 5 x 2 10,55 10,53NaCl + Nitrit(denganAerasi)
7 4,9 x 7,9 10,32 10,30 NaCl + Borax(denganAerasi)
8 4,9 x 2 10,23 10,21NaCl + CaCO3(denganAerasi)
Logam 1 Logam 2 Logam 3 Logam 4
Larutan NaCl 250
ml + kromat 7 ml
Larutan NaCl 250
ml + borax 7 ml
Larutan NaCl 250
ml + CaO 7 ml
Larutan NaCl
250 ml
Pengadukkan manual 10 menit
Diamkan 7 hari
Timbang berat akhir
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
10/19
F. PENGOLAHAN DATA
Perhitungan laju korosi
1. Logam dalam NaCl(TanpaAerasi)
A = 0,095dm
2
W = b-a= 1050010450 = 50mg
t = 7 hari
r = W/A.t
= 50 mg/ (0,095 dm2* 7 hari)
= 75,188mdd
2. Logam dalam NaCl + Nitrit (TanpaAerasi)
A = 0,098 dm2
W = b-a= 1038010240 = 140mg
t = 7 hari
r = W/A.t
= 140 mg/ (0,098 dm2* 7 hari)
= 204,081 mdd
3. Logam dalam NaCl + Borax (TanpaAerasi)
A = 0,098dm2
W = b-a= 1044010400 = 40mg
t = 7 hari
r = W/A.t
= 40 mg/ (0,098 dm2* 7 hari)
= 58,309 mdd
4. Logam dalam NaCl + CaCO3(TanpaAerasi)
A = 0,1dm2
W = b-a= 1068010660= 20mg
t = 7 hari
r = W/A.t
= 20 mg/ (0,1 dm2* 7 hari)
= 28,571mdd
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
11/19
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
12/19
HASIL PERHITUNGAN
Logam Lingkungan elektrolit (tanpa aerasi) Laju korosi (mdd)
1 NaCl (Tanpa Aerasi) 75,188
2 NaCl + Nitrit (Tanpa Aerasi) 204,0813 NaCl + Borax (Tanpa Aerasi) 53,309
4 NaCl + CaCO3(Tanpa Aerasi) 28,571
5 NaCl (dengan Aerasi) 14,2866 NaCl + Nitrit (dengan Aerasi) 28,5717 NaCl + Borax (dengan Aerasi) 7,3818 NaCl + CaCO3(dengan Aerasi) 29,154
G.
PEMBAHASANPraktikum Inhibitor ini bertujuan untuk agar praktikan mampu menjelaskan proses
korosi logam baja dalam larutan NaCl, kemudian mempelajari pengaruh inhibitor kromat,
borax dan CaO terhadap laju korosi baja dalam larutan NaCl, dan dapat menghitung laju
korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl+Kromat, NaCl+borax dan NaCl+CaO
Adapun Inhibitor itu sendiri merupakan larutan atau zat kimia yang berfungsi untuk
memperkecil laju korosi dengan menambahkannya kepada logam yang akan di proteksi. Zat
kimia tersebut akan mengubah lingkungan elektrolit dari logam. Zat kimia yang ditambahkan
sebagai inhibitor yaitu asam nitrit, kalsium karbonat dan boraks. Boraks merupakan inhibitor
anodic nonoksidator dan asam nitrit merupakan inhibitor anodic oksidator, sementara
karbonat merupakan inhibitor katodik. Inhibitor oksidator dapat efektif tanpa oksigen,
sedangkan inhibitor non oksidator hanya efektif dengan adanya oksigen terlarut. Dan pada
praktikum ini ada 2 perlakuan utama, yaitu inhibitor dengan logam yang diaerasi dan tanpa
aerasi, perlakuan ini selanjutnya akan memudahkan praktikan untuk mengamati pengaruh
aerasi terhadap laju korosi dari logam yang di inhibisi tersebut.
Dari hasil praktikum, dapat dibandingkan laju korosi logam yang tidak menggunakan
inhibitor dengan yang menggunakan inhibitor. Berdasarkan praktikum NaCl tanpa
penambahan inhibitor baik yang menggunakan aerasi maupun tanpa aerasi, memiliki laju
korosi lebih tinggi.
Mekanisme korosi yang terjadi pada larutan NaCl adalah sebagai berikut:
Anoda:
Katoda:
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
13/19
Maka ion Fe2+ akan berkaitan dengan ion OH- dan membentuk logam hidroksida sesuai
reaksi berikut:
Kemudian membentuk endapan berupa karat, reaksinya adalah:
merupakan karat yang dihasilkan besi yang berwarna merah kecoklatan, dan
apabilaterlarut dalam air akan menghasilkan warna coklat.
Nilai laju korosi NaCl yang diaerasi dengan NaCl tanpa aerasi ternyata lebih kecil yaitu
sebesar 75,188 < 14,286 (mdd). Karena bila dengan aerasi terdapat banyak Oksigen terlarut
sehingga terjadi proses pasivasi dimana terbentuk lapisan film FeO yang bisa melindungi
logam dari korosi.
Nilai laju korosi NaCl + Nitrit + aerasi lebih kecil dibanding NaCl + Boraks + tanpa
aerasi yaitu 28,571 > 53,309. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori, nitrit merupakan
inhibitor oksidator dan boraks merupakan inhibitor non oksidator. Menurut literatur Inhibitor
oksidator dapat efektif tanpa oksigen, sedangkan inhibitor non oksidator hanya efektif dengan
adanyaoksigen terlarut.
H. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Inhibitor terbaik pada proses aerasi maupun non aerasi adalah 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:
Logam Lingkungan elektrolit (tanpa aerasi) Laju korosi (mdd)
1 NaCl (Tanpa Aerasi) 75,1882 NaCl + Nitrit (Tanpa Aerasi) 204,081
3 NaCl + Borax (Tanpa Aerasi) 53,309
4 NaCl + CaCO3(Tanpa Aerasi) 28,571
5 NaCl (dengan Aerasi) 14,2866 NaCl + Nitrit (dengan Aerasi) 28,5717 NaCl + Borax (dengan Aerasi) 7,3818 NaCl + CaCO3(dengan Aerasi) 29,154
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
14/19
DAFTAR PUSTAKA
Jones, Denny A., (1992), Principle and Prevention of Corrosion, Macmillan Publishing
Company, New York.
Rozenfeld, I.L., (1981), Corrosion Inhibitors, McGraw-Hill Inc., New York.
Priandani, Manik, (2001), Studi Pengaruh Inhibitor Formaldehid Terhadap Korosi Baja
Karbon ASTM A 283 oleh Bakteri Pereduksi Sulfat (SRB) di dalam Air Laut,Master
Thesis, Program Khusus Rekayasa Korosi, Program Studi Rekayasa Pertambangan,
ITB.
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
15/19
LAMPIRAN
Logam 2dalamlarutanNaCldengan inhibitor NitrittanpaaerasiHari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Fe berwarnaabu
abudanlarutanmasihbening
Logam Fe
berwarnahitamdanlarutanberwarnakuning
Logam Fe berwarnahitam
Logam 1dalamlarutanNaCltanpaaerasiHari Ke 7
Logam Fe
berwarnakuningkecoklatandanlarutanberwarnakuningkecoklatan
Logam Fesudahterkorosiditandaidenganadanyasedikitwarnakuni
yang merupakankarbon
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
16/19
Logam 3dalamlarutanNaCldengan inhibitor BoraxtanpaaerasiHari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Fe berwarnaabuabudanlarutanmasihbening
Logam Fe berwarnaabu
abudanlarutanberwarnakuning
Logam Fe terlindungioleh
inhibitorsehinggawarnanyatetapyaituabu - abu
Logam 4dalamlarutanNaCldengan inhibitor CaCO3tanpaaerasiHari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Fe berwarnaabuabudanlarutanmasihbenin
g
Logam Feberwarnahitamdanlarutanberwarnak
uning
Logam Fe berwarnahitam
Logam 5dalamlarutanNaCldenganaerasiHari Ke 0 Hari Ke 7
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
17/19
Logam Feberwarnaabuabudanlarutanmasihbening
Logam Feberwarnakuningkecoklatandanlarutanberwarnakuningkecoklatan
Logam Fesudahterkorosiditandaidenganadanyasedikitwarnakuningkecoklatandanwarnahita
m yang merupakankarbon
Logam 6dalamlarutanNaCldengan inhibitor NitritdandilakukanaerasiHari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Fe berwarnaabu
abudanlarutanmasihbening
Logam Feberwarnahitamdanlarutanberwarnakuni
ngpekat
Logam Feberwarnahitam
Logam 7dalamlarutanNaCldengan inhibitor Boraxdandilakukanaerasi
Hari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Fe berwarnaabuabudanlarutanmasihbening
Logam Fe berwarnaabuabudanlarutanberwarnakunin
Logam Fe terlindungiolehinhibitor
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
18/19
g sehinggawarnanyatetapyaituabu - abu
Logam 8dalamlarutanNaCldengan inhibitor CaCO3dandilakukanaerasi
Hari Ke 0 Hari Ke 7
Logam Feberwarnaabu
abudanlarutanmasihbening
Logam Feberwarnahitamdanlarut
anberwarnakuning
Logam Fesudahterkorosiditandaidenganadanyasedikitwar
nakuningkecoklatandanwarnahitam yangmerupakankarbon
No. Gambar KeteranganLogam Fe dilakukanaerasiselama 10menit
-
8/10/2019 Praktik Inhibitor
19/19
Logam Fe 1 sampai 8 padahari ke-7