PEMANFAATAN SUPLEMEN VITAMIN C SEBAGAI

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1-5
1
PEMANFAATAN SUPLEMEN VITAMIN C
SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA BAJA API
5L GRADE B DALAM MEDIA 3.5% NaCl DAN 0.1
M HCl
Abdur Rozak, Budi Agung Kurniawan
Jurusan Teknik Material & Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh
Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: [email protected]
Abstrak - Kandungan antioksidan pada suplemen vitamin c
yaitu asam askorbat dapat dikembangkan sebagai inhibitor
untuk menghambat laju korosi di lingkungan 3.5% NaCl dan
0.1 M HCl.
Dalam penelitian ini digunakan variasi media elektrolit
inhibitor pada asam askorbat 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm di
3.5% NaCl dan variasi konsentrasi pada media 0.1 M HCl
adalah 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm. Untuk mengetahui
kandungan senyawa dalam suplemen vitamin c tersebut
dilakukan pengujian HPLC. Laju korosi diperoleh dengan
metode polarisasi.
Dalam pengujian High Performance Liquid Chromatography
diketahui bahwa pada suplemen vitamin c mengandung
senyawa asam askorbat sebanyak 24.04%. Sedangkan dengan
pengujian polarisasi diketahui bahwa dengan penambahan
asam askorbat di 3.5% NaCl 100 ppm dapat menurunkan laju
korosi hingga menjadi 0.17981 mpy sehingga efisiensi inhibitor
meningkat menjadi 78%. Sedangkan pada penambahan asam
askorbat dalam 0.1 M HCl laju korosi menurun menjadi 10,197
mpy. Efisiensi inhibitor pun ikut meningkat menjadi 58% di
konsentrasi 200 ppm.
Keyword : Antioksidan, inhibitor korosi, Asam Askorbat
I. PENDAHULUAN
D
alam industri minyak dan gas, korosi pada alat-alat
industri dianggap berbahaya bukan hanya terhadap industri
itu sendiri, tetapi juga terhadap lingkungannya, antara lain
dapat menyebabkan kehilangan bahan-bahan industri yang
berbahaya, terhentinya proses secara tidak terduga,
gangguan keamanan dan keselamatan kerja, serta
pencemaran lingkungan. Langkah langkah pencegahan untuk
mengatasi persoalan ini telah banyak dilakukan namum
korosi masih dapat terjadi.[1] Sangat penting untuk diingat
bahwa korosi tidak bisa dihentikan. Laju korosi bisa
dikurangi atau diminimalkan, tetapi pengurangan laju korosi
jarang mencapai nol.[2]
Pada umumnya, inhibitor yang digunakan adalah
inhibitor sintetis, inhibitor ini dirasa efektif dalam
melindungi logam terhadap korosi [3], akan tetapi memiliki
efek negatif yang cukup membahayakan lingkungan dan juga
kesehatan manusia serta harganya kurang ekonomis [4].
Oleh karena itu dilakukanlah penelitian tentang pemanfaatan
bahan alam sebagai inhibitor organik (green inhibitor) [5].
Green inhibitor corrosion merupakan zat yang
biodegradable, tidak memiliki kandungan logam berat atau
senyawa yang bersifat racun sehingga tidak membahayakan
kesehatan manusia serta ramah terhadap lingkungan.[6]
II. METODE PENELITIAN
A. Preparasi Suplemen Vitamin C sebagai inhibitor
Menggunakan Vitacimin sebagai inhibitor untuk
perlindungan korosi preparasi yang harus dilakukan
adalah hanya digerus hingga menjadi serbuk. Untuk
penelitian kali menggunakan 3 konsentrasi inhibitor dan
untuk penambahan inhibitor vitamin c sesuai tabel
dibawah
Tabel 1. Penambahan inhibitor dalam media 3.5% NaCl dan 0.1
M HCl
No
Konsentrasi
(ppm)
1
2
3
100
150
200
Penambahan Inhibitor
(gram)
Media
Media
NaCl
HCl
0.413
0.396
0.619
0.594
0.825
0.793
B. Preparasi Spesimen
Material yang digunakan pada penelitian ini adalah API
5L Gr B. Material yang diuji dibentuk menjadi elektroda
untuk pengujian menggunakan potensiostat.Spesimen akan
dibubut dan dipotong sampai ø 10 mm dan tebal 5mm.
Potongan material tersebut selanjutnya disambung dengan
kawat tembaga pada salah satu sisinya (panjang ±20 cm).
Agar kawat tembaga tidak terekspos lingkungan maka kawat
tembaga perlu dibungkus dengan selang plastik. Setelah
kawat tembaga tersambung dilakukan moulding pada benda
uji dengan resin epoksi, dengan sisi yang yang tidak
tersambung kawat tembaga terekspos pada lingkungan,
permukaaan benda uji yang terekspos dengan lingkungan
dihaluskan dengan kertas gosok sampai dengan grade 800,
sehingga permukaan benda uji yang rata dan halus.
C. Pembuatan Larutan
Larutan induk media korosif 3,5%, dibuat dengan cara
melarutkan 35,24 gram natrium klorida dalam 1000 ml
aquades dan untuk asam klorida 32% Diukur sebanyak 9.83
mL Dimasukkan dalam beaker glass ukuran 1000 mL
kemudian diencerkan dengan mengguanakan aquades hingga
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1-5
tanda batas 100 mL. Kemudian ditambahkan suplemen
vitamin c 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm. Begitu juga pada
vitamin c murni adalah 100 ppm, 150ppm, 200 ppm.
2
B. Pengujian Tafel Pada 3.5% NaCl
Penghambatan laju reaksi korosi dalam larutan NaCl
3,5% dengan suplemen vitamin c dan vitamin c murni dapat
dilihat dari gambar 1 dan 2
D. Pengujian Tafel
Metode polarisasi potensiodinamik pada penelitian kali
ini menggunakan 3 elektrode dalam labu silinder yang berisi
1000 ml elektrolit tanpa penambahan inhibitor dan dengan
ditambahkan inhibitor. Grafit digunakan sebagai counter
electrode sedangkan pada reference electrode digunakan
Saturated Colomel Electrode (SCE) dengan scan rate 10
mV/s Start Potensial -3omV dan Finish Potensial +30mV.
E. Pengujian X-Ray Diffraction
XRD merupakan salah satu alat pengujian material
yang biasanya digunakan untuk identifikasi unsur atau
senyawa (analisis kualitatif) dan penentuan komposisi
(analisis kuantitatif). Pengujian
XRD
memanfaatkan
difraksi dari sinar-X. Generator tegangan tinggi berfungsi
sebagai pembangkit daya sumber sinar-X pada bagian x-ray
tube. Sampel berbentuk diletakkan diatas wadah yang dapat
diatur posisinya. Lalu berkas sinar-X ditembak ke sampel
dan didifraksikan oleh sampel, masuk ke alat pencacah.
Intensitas difraksi sinar-X ditangkap oleh detektor dan
diterjemahkan dalam bentuk kurva.
Gambar 1. Grafik Tafel Suplemen Vitamin C pada 3.5% NaCl
F. Pengujian Visual Test
Sebelum perendaman masing-masing sampel diamplas
secara manual dengan menggunakan kertas amplas dimulai
grit 80, 100, 150, 240. Hal ini dilakukan untuk
menghilangkan lapisan yang berwarna abu-abu kehitaman
atau oksida yang ada dipermukaan.
III. HASIL & DISKUSI
A. Pengujian High Performance Liquid chromatography
Untuk mengetahui massa vitamin c yang terkandung
dalam suplemen vitamin c, dilakukan pengujian High
Performance Liquid chromatography. hasil uji HPLC
tersebut didapat kadar vitamin c dalam suplemen vitamin c
dalam inhibitor seperti yang ditunjukkan pada tabel 2
Tabel 2. Kadar Vitamin C dalam Suplemen Vitamin C
Standar
Sampel
Penimbangan
11.41
14.65
Volume ad
10.0
10.0
Konsentrasi
1140.0
1465.0
Konsentrasi yang
114.10
146.50
di inject
Area
10988512
3443124
Kadar Ascorbic
Acid dalam
35.75
Sampel (mg)
Kadar Ascorbic
Acid dalam
24.40%
sampel (%)
Pada pengujian High Performance Liquid
chromatography diatas menghasilkan bahwa kadar vitamin c
dalam 1 mg obat suplemen vitamin c terdapat 0.244 mg
vitamin c.
Gambar 2. Grafik Tafel Vitamin C Murni pada 3.5% NaCl
Dari gambar 1 dan 2 terlihat bahwa laju reaksi korosi baja
dalam larutan natrium klorida 3,5 % dapat menghambat laju
reaksi korosi baja sampai pada tingkat tertentu. Dari
penelitian inhibitor suplemen vitamin c tidak jauh berbeda
dengan inhibitor vitamin c murni, efektivitas menurun ketika
melebihi konsentrasi diatas 100 ppm. Untuk konsentrasi 200
ppm ini tidak dianjurkan karena tidak sesuai dengan fungsi
inhibitor yaitu menurunkan laju korosi. Inhibitor suplemen
vitamin c maupun vitamin c murni memiliki konsentrasi
optimal pada 100 ppm. Asam akorbat bersifat sangat stabil
diudara tetapi dalam larutan asam askorbat askn cenderung
tidak stabil dan akan berdekomposisi menjadi dehydroascorbic acid (DAA). Senyawa dehydroascorbic acid
(DAA) inilah yang akan teradsorpsi pada permukaan logam
membentuk lapisan pelindung tipis atau lapisan pasif. Sifat
dari dehydroascorbic acid sangat reaktif jika pH diatas 4,
sehingga dehydroascorbic acid atau asam dehidroaskorbat
ini bereaksi dengan air dan membentuk asam diketogulionic
(C6H8O7). [7]
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1-5
3
Gambar 3. Perbandingan Laju Korosi Inhibitor Suplemen Vitamin C dan
Vitamin C Murni
Gambar 6. Perbandingan Laju Korosi Inhibitor Suplemen Vitamin C dan
Vitamin C Murni
Inhibitor suplemen vitamin c dalam 3.5% NaCl laju
korosi turun hingga 0.2086 mpy untuk konsentrasi 100 ppm,
untuk konsentrasi diatas 100 ppm efektivitas menurun (150
ppm efektivitasnya 68% dan untuk 200 ppm 20%) lebih baik
daripada inhibitor vitamin c murni.
Untuk inhibitor suplemen vitamin c dan vitamin c murni
paling efisien pada konsentrasi 200 ppm. Larutan 0.1 M HCl
memiliki pH 1 pada asam dehidroaskorbat tidak begitu
reaktif [7], sehingga asam dehidroaskorbat dapat bereaksi
dengan baja API 5L Grade B dengan baik dan sedikit
terbentuk asam diketogulionic.
C. Pengujian Tafel Pada 0.1 M HCl
Pengujian polarisasi ini dalam lingkungan 0.1 M HCl D. Pengujian X-Ray Diffraction
dengan penambahan inhibitor Suplemen Vitamin C dan
vitamin c murni, didapatkan gambar sebagai berikut :
Gambar 4. Grafik Tafel Suplemen Vitamin C pada 0.1 M HCl
Gambar 7. Difraktogram logam dengan inhibitor suplemen vitamin
C
Gambar 5. Grafik Tafel Vitamin C Murni pada 0.1 M HCl
Untuk media 0.1 M HCl efisiensi inhibitor suplemen
vitamin c dan vitamin c murni tidak jauh berbeda,
meningkatnya efisiensi seiringi dengan penambahan
konsentrasi inhibitor.
Dalam media 3.5% NaCl pengujian X-Ray Diffraction
ini menunjukkan Analisis menggunakan difraksi sinar-X
membuktikkan bahwa adanya lapisan pasif asam askorbat
menurunkan intensitas sinar yang diserap oleh logam. Pada
logam yang tidak dilapisi, sinar yang diserap oleh logam
lebih banyak. Sehingga intensitasnya tinggi. Sedangkan pada
logam yang dilapisi asam askorbat, sinar yang diserap oleh
logam lebih sedikit, sehingga intensitasnya lebih rendah.
Akan tetapi lapisan tersebut tidak mempengaruhi komposisi
logam yang bersangkutan. Hal ini dapat dilihat dari puncak
pada difraktogram. Puncak-puncak ini adalah fase logam
dengan matriks dominan unsur Fe yang merupakan
komposisi terbesar dalam sampel.
Gambar 7. diatas menunjukan hasil XRD plat API 5L
Grade B yang direndam 0.1 M HCl selama satu hari.setelah
dilakukan analisa terdapat 3 senyawa yaitu senyawa Fe,
senyawa Fe2O3 dan senyawa Fe2C6H11O6.
E. Pengujian Visual Test
Penelitian ini dilakukan dengan menambahkan inhibitor
suplemen vitamin c. Penambahan suplemen vitamin c dalam
media 3.5 % NaCl dengan konsentrasi 100 ppm, 150 ppm
dan 200 ppm menyebabkan perubahan warna pada larutan
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1-5
4
yang berwarna awal bening menjadi berwarna kuning.
Setelah perendaman beberapa hari, warna pada larutan
tersebut mulai berubah. Warna pada larutan dengan
penambahan inhibitor yang awalnya berwarna kuning
menjadi kuning kecoklatan, sedangkan pada larutan tanpa
penambahan inhibitor yang awalnya bening berubah menjadi
kuning kecoklatan dan terdapat endapan.
Pada larutan 0.1 M HCl tanpa pemberian inhibitor dan
dengan pemberian inhibitor tidak merubah warna larutan
awal yaitu berwarna bening dan tidak terdapat endapan pada
semua larutan dengan inhibitor dan tanpa inhibitor.
Gambar 10. Hasil Uji Immersion 150 ppm dalam media 3.5% NaCl
dalam 9 hari
Gambar 8. Hasil Uji Immerison tanpa inhibitor 3.5% NaCl dalam 9 hari
Gambar 11. Hasil Uji Immersion 200 ppm dalam media 3.5% NaCl dalam
9 hari
Gambar 9. Hasil Uji Immersion 100 ppm dalam media 3.5% NaCl dalam 9
hari
Gambar 12. Hasil Uji Immerison tanpa inhibitor 0.1 M HCl dalam 9 hari
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1-5
5
100 ppm. Untuk larutan 0.1 M HCl tanpa penambahan
inhibitor pada hari ke-1 sama dengan hari ke-5 pada
konsentrasi 100 ppm, hari ke 7 untuk konsentrasi 150 ppm
dan hari ke-13 pada konsentrasi 200 ppm.
Awalnya, pada permukaan sampel ini, terdapat lapisan
berwarna abu-abu kehitaman yang menutupi seluruh
permukaan sampel. Oleh karena itu, untuk menghilangkan
sampel tersebut, sebelum perendaman masing-masing
sampel diamplas secara manual dengan menggunakan kertas
amplas dimulai grit 80, 100, 150, 240. Hal ini dilakukan
untuk menghilangkan lapisan yang berwarna abu-abu
kehitaman atau oksida yang ada dipermukaan.
IV. KESIMPULAN
Gambar 13. Hasil Uji Immersion 100 ppm dalam media 0.1 M HCl dalam
9 hari
Suplemen vitamin c dapat menghambat laju reaksi
korosi dalam larutan NaCl 3,5% dan 0.1 M HCl. Efisiensi
inhibisi Suplemen vitamin c di media 3.5% NaCl mencapai
maksimum hingga 78% pada 100 ppm karena asam askorbat
kurang stabil pH diatas 4, sedangkan efisiensi inhibisi
suplemen vitamin c dalam 0.1 M HCl mencapai maksimum
hingga 58% pada 200 ppm.
DAFTAR PUSTAKA
Gambar 14. Hasil Uji Immersion 150 ppm dalam media 0.1 M HCl dalam
9 hari
Gambar 15. Hasil Uji Immersion 100 ppm dalam media 0.1 M HCl dalam
9 hari
Pada gambar diatas menjelaskan kondisi sampel tanpa
pemberian inhibitor dan dengan pemberian inhibitor. Pada
larutan 3.5% NaCl tanpa penambahan inhibitor di hari ke-1
sama dengan hari ke-4 untuk konsentrasi 200 ppm, hari ke-7
untuk konsentrasi 150 ppm dan hari ke-11 untuk konsentrasi
[1] Subekti, T. Siagian, Korosi Pada Pipa Aliran Gas Bumi oleh Kondensat
yang Mengandung NaCl dan Bikarbonat, Korosi dan Material,
INDOCOR 2 (3).
[2] Petersen P., The Use of Corrosion Inhibitor in The Refining Industry,
in: Corrosion96-NACE, NACE International, 1996.
[3] V. Sastri, Corrosion Inhibitors; Principles and Application, JohnWilley
& Son Inc, New York, 1998.
[4] T. Soejono, et al, Pengaruh Lingkungan Terhadap Efisiensi Inhibisi
Asam Askorbat (Vitamin C) pada Laju Korosi Tembaga, in: eJurnal
Petra, 1996.Rahayu K. Pengaruh buah mengkudu sebagai green
inhibitor corrosion pada baja karbon di lingkungan 3.5% NaCl
[5] Ebenso, N. Eddy, A. Odiongenyi, Corrosion inhibitive properties and
adsorption behaviour of ethanol extract of piper guinensis as a green
corrosion
inhibitor for mild steel in H2SO4, African Journal of Pure and Applied
Chemistry 2 (11) (2008) 107–115.
[5] S. Umoren, I. Obot, E. Ebenso, N. Obi-Egbedi, The Inhibition of
aluminium corrosion in hydrochloric acid solution by exudate gum
from Raphia hookeri, Desalination 247 (1–3) (2009) 561–572.
doi:10.1016/j.desal.2008.09.005.
URL
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916409005360
[6] Sekine, I., Corrosion Inhibition of Steels by Organic Inhibities, Japan :
Industrial Technology Development Institute Department of
Scienceand Technology, 1994.
[7] Robin Harris J. 1996. Ascorbic Acid: Biochemistry and Biochemical
Cell Biology Volume 25 dari Subcellular biochemistry