BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang. Pipa merupakan salah satu kebutuhan yang di gunakan untuk mendistribusikan aliran
fluida dari suatu tempat ketempat yang lain. Berbagi jenis pipa saat ini sudah beredar di pasarana dengan berbagai merek dan jenis. Salah Satunya adalah jenis pipa baja yang saat ini juga menjadi bisnis yang cukup bersaing dalam perusahaan perbajaan. Pengertian pipa sendiri sebenarnya adalah suatu benda yang memiliki rongga atau ruangan tertutup dengan kedua lubang pada ujungnya untuk memindahkan zat fluida baik fluida cair dan fluida gas ke tempat lain, biasanya berbentuk silindris. Pada awalnya pipa ini di temukan karena sulitnya memindahkan air dengan tempat jauh dengan wadah yang di distribusinya harus di angkut tiap galonnya, oleh karena itu di temukan pipa yang lebih mudah untuk mengalirkan air tersebut ke pemukiman dari tempat yang jauh. Mengapa pada pipa baja terjadi korosi? Pipa baja karbon terbuat dari Logam fero. Logam fero bersumber dari bumi dalam bentuk biji logam (oksida,hidroksida dll), yang kemudian dimurnikan dan kemudian dipadukan dengan unsur paduan lain. Jumlah unsur paduan akan mempengaruhi sifat-sifat dari logam paduan.
1 http://digilib.mercubuana.ac.id/
2
Dalam aplikasinya logam selalu berkontak dengan lingkungan, baik udara, uap air, air dan bahan kimia lainnya. Pada saat logam berkontak dengan lingkungan tersebut, maka akan terjadi interaksi kimia antara logam dengan lingkungannya. Akibatnya dipermukaan logam yang berkontak terbentuk daerah anoda dan katoda. Pada daerah anoda unsur logam akan melepaskan elektron dan elektron tersebut didaerah katoda ditangkap oleh lingkungannya, membentuk gugus hidroksil yang kemudian beraksi dengan ion logam yang telah melepaskan elektron tersebut. Dengan demikian akan terjadi reaksi korosi yang membentuk produk korosi. Produk korosi yang tidak merata dan bersifat lebih rapuh akan merugikan, karena akan bisa lepas dari permukaan sehingga terjadi kehilangan berat. Sebaliknya bila produk korosi terbentuk dengan cepat ,merata dipermukaan dan membentuk inter fasa yang menyatu dengan logam induknya maka akan terjadi pasivasi, yakni terbentuk lapisan oksida (produk korosi) yang pasif dan akan memperlambat peristiwa korosi. Penggunaan logam dalam kehidupan sehari-hari sangat beragam. Salah satu penggunaannya adalah pada bidang industri. material baja karbon misalnya, banyak digunakan pada industri minyak dan gas alam, yaitu sebagai pipa penyalur proses eksplorasi dan produksi. Selain itu karena memiliki sifat mekanis yang cukup bagus, material baja karbon dapat digunakan pada aplikasi kontruksi. Namun sayangnya masih terdapat kelemahan pada material tersebut yaitu sangat rentan terhadap korosi pada berbagai lingkungan. Secara umum Inhibitor adalah zat yang menghambat atau menurunkan laju reaksi kimia. Sifat inhibitor berlawanan dengan katalis, yang mempercepat laju reaksi. Sedangkan inhibitor korosi adalah suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu lingkungan, dapat menurunkan laju penyerangan korosi lingkungan itu terhadap suatu logam. Mekanisme penghambatannya terkadang lebih dari satu jenis. Sejumlah inhibitor menghambat korosi Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
3
melalui cara adsorpsi untuk membentuk suatu lapisan tipis yang tidak Nampak dan melindungi logam dari serangan yang mengkorosi logamnya dan menghasilkan produk yang membentuk lapisan pasif, dan ada pula yang menghilangkan konstituen yang agresif. Terdapat 6 jenis inhibitor, yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, inhibitor pengendapan, dan inhibitor fasa uap. Korosi merupakan suatu proses degradasi material dan penurunan kualitas suatu material akibat pengaruh reaksi kimia dan elektrokimia dengan lingkungannya (Jones, 1992). Lingkungan yang dapat menyebabkan suatu logam mengalami korosi adalah lingkungan yang mengandung air, lingkungan yang mengandung ion Cl-, dan lingkungan yang mengandung asam (Tjitro, 2003). Korosi juga dapat menimbulkan kerugian. Kerugian yang di sebabkan oleh korosi adalah berupa biaya perawatan, biaya penggantian material, plant shutdown, loss production, dan lain-lain. Inhibitor merupakan salah satu metoda yang di lakukan untuk mencegah kerugian tersebut. Penambahan inhibitor sangat berguna pada material yang tidak memungkinkan digunakan metoda proteksi seperti pelapisan dan proteksi katodik. Penambahan inhibitor dilakukakan dalam konsentrasi tertentu baik secara kontinu maupun periodik. inhibitor bekerja dengan cara penyerapan ion atau molekul ke dalam permukaan logam. Selain itu juga bertujuan untuk mengurangi laju korosi dengan mempengaruhi reaksi anodik atau katodik, mengurangi laju difusi reaktan ke dalam permukaan logam, serta menaikan tahanan listrik permukaan logam (Pierre, 2000). Satuan operasi absorpsi CO2 yang menggunakan K2CO2 sebagai absorben merupakan salah satu lokasi yang rawan korosi, terutama di bagian yang beroperasi pada suhu di atas 100˚ C.Setelah absorpsi, larutan akan mengandung KHCO3 hasil reaksi absorpsi CO2. Larutan karbonat-bikarbonat pada suhu > 100˚ C bersifat korosif pada baja karbon, yaitu bahan konstruksi yang paling umum dipakai pada absorber dan regenerator. Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
4
Jika konsentrasi ion Fe2+ , CO32- , dan HCO3- dalam larutan melampaui titik jenuhnya, akan terjadi pengendapan FeCO3 di permukaan baja, sehingga pembentukan spesi Fe(III) dan pelarutan baja akan terhalang. Namun, senyawa FeCO3 ini dapat larut kembali dalam bentuk Fe(CO3)22-. Untuk mencegah kerusakan lapisan pasif yang bersifat sebagai lapis pelindung akibat pelarutan kembali Fe CO3, lapisan pasif tersebut dapat diperkuat dengan inhibitor pasivator. Inhibitor pasivator yang biasa digunakan untuk larutan absorben K2CO3 adalah Na2CO3 (Natrium Karbonat). Natrium Karbonat (Na2CO3) garam natrium dari asam karbonat ysang mudah larut dalam air. Natrium karbonat murni berwarna putih bubuk tanpa warna yang menyerap embun dari udara, punya rasa Alkalin/pahit dan membentuk larutan Alkali yang kuat. Dalam kimia bisa digunakan sebagai elektrolit. Untuk menetralkan efek korosi dari klorin dan menaikan pH Berdasarkan latar belakang di atas, maka penulis mengambil judul “PROTEKSI KOROSI PADA PIPA BAJA ST41 DI LINGKUNGAN AIR LEDENG DENGAN MENGGUNAKAN INHIBITOR NATRIUM KARBONAT (Na2CO3)”
1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah, perumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh penambahan inhibitor dengan larutan terhadap laju korosi dan efisiensi inhibitor pada Baja karbon St 41 dengan larutan Na2CO3 2. Bagaimana produk korosi yang terbentuk pada pipa baja dengan konsentrasi tanpa inhibitor dan konsentrasi efisiensi inhibitor maksimum. Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
5
1.3. Batasan Masalah Dalam penelitian ini, perlu di berkan batasan masalah sebagai ruang lingkup dalam penelitian yaitu sebagai berikut: 1. Material yang digunakan dianggap homogen. 2. Tingkat kehalusan permukaan masing-masing material dianggap homogen. 3. Dimensi pada setiap material dianggap homogen dengan ukuran baja diameter 1,3 cm dan tebal 4 mm 4. Larutan elektrolit yang digunakan adalah Na2CO3 dengan konsentrasi 1%, 2%, dan 3%. 5. Pengujian hanya di lakukan pada pipa baja St41. 1.4. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menganalisa pengaruh penambahan inhibitor terhadap laju korosi baja dengan larutan karbonat 2. Membandingkan laju korosi pada pipa baja dengan dan tanpa inhibitor larutan karbonat.
1.5. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat di peroleh dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Memperluas kajian mengenai pemanfaatan inhibitor untuk memproteksi pipa baja karbon terutama dalam bidang pendidikan dan industri.
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
6
1.6. Metodologi Penelitian Dalam menyusun skripsi ini saya menggunakan metode dalam penelitian antara lain : 1. Metode Pustaka Metode pustaka adalah suatu metode untuk memperoleh bahan keterangan dari sejumlah literatur dan sumber lain yang erat kaitannya dengan masalah yang sedang dibahas. 2. Metode Observasi Lapangan Metode Observasi Lapangan yang telah dilakukan dengan pengamatan langsung dengan mengambil data-data yang diperlukan sebagai bahan dalam skripsi ini. 3. Experimen Penelitian ini dilakukan di Laboratorium batan, serpong dengan menggunakan metode secara elektrokimia memakai alat Potenso stat tipe 273 untuk mendapatkan hasil data yang akurat.
1.7. Sistematika Penulisan BAB I
PENDAHULUAN Pada bab ini menjadi pengantar penjelasan mengapa penelitian ini menarik untuk diteliti, apa yang diteliti dan untuk apa penelitian dilakukan. Pada bab ini berisi latar belakang, identifikasi masalah, rumusan masalah, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II
LANDASAN TEORI
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
7
Pada bab ini berisi tujuan dan manfaat yang merupakan penjabaran teori tentang tujuan penelitian serta teori-teori yang mendukung. Selain itu, bab ini berisi bahasan tujuan umum, tujuan khusus, dan manfaat penelitian. BAB III
METODOLOGI PENELITIAN Pada bab ini berisi tentang metode-metode pembahasan yang dipakai dalam menyelesaikan karya ilmiah, proses kerja pengambilan data serta bagan proses pelaksanaan skripsi dari tahap awal sampai akhir.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Menguraikan, mengolah dan membahas hasil penelitian.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang simpulan-simpulan hasil penelitian dan percobaan yang telah dilakukan, serta saran terhadap pihak terkait dalam penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Mercubuana http://digilib.mercubuana.ac.id/
