Penentuan Sifat Inhibitor Korosi dari Asam Amino dan Senyawa Turunannya pada Baja Karbon
Skripsi MOHAMMAD RAHMANSYAH NIM : 10500027
Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung 2007
Penentuan Sifat Inhibitor Korosi dari Asam Amino dan Senyawa Turunannya pada Baja Karbon
The Determination of Corrosion Inhibitor Properties of Amino Acids and Their Derivatives toward Carbon Steel
Skripsi Mohammad Rahmansyah NIM : 10500027
Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung 2007
Surat Pernyataan Pelimpahan Hak Cipta dan Keaslian Hasil Karya Tulis (Skripsi) Yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Mohammad Rahmansyah NIM
: 10500027
Menyatakan bahwa penulis skripsi dengan judul “Penentuan Sifat Inhibitor Korosi dari Asam Amino dan Senyawa Turunannya pada Baja Karbon” di bawah bimbingan: Dr. Sadijah Achmad dan Deana Wahyuningrum, S.Si. Adalah
benar-benar
skripsi
tersebut
hasil
karya
tulis
berdasarkan
data
hasil
eksperimen/perhitungan/pemodelan penulis selama melakukan Tugas Akhir Sarjana di Program Studi Kimia FMIPA-ITB. Dengan ini penulis menyerahkan/melimpahkan Hak Cipta dari karya tulis Skripsi tersebut kepada Program Studi Kimia FMIPA-ITB.
Bandung, 28 September 2007
(Mohammad Rahmansyah)
Abstract One of the methods to prevent corrosion process is the use of corrosion inhibitor, which are chemical compounds that would stop or slow down the corrosion process when added to the system. One of the chemical compound that have corrosion inhibitor activities are amino acids. The experiment was carried out by measuring the corrosion inhibition velocity of six amino acids which are glycine, alanine, phenylalanine, aspartic acid, tyrosine, and histidine. Furthermore, the synthesis of other inhibitor of histidine and phenylalanine derivatives, which are histidinal and phenylalaninal, was also carried out. Histidinal was synthesized by means of reduction method in order to reduce compound having melting point of 217-2190C and with 9,17% of chemical yield. Phenylalaninal was synthesized by means of reduction method in order to reduce compound having melting point of 177-1790C and with 2,56% of chemical yield. The chemical structures were characterized by infrared method. The presence of C=O stretching vibration of aldehide at 1845.4 cm-1 and C-H stretching vibration of aldehide at 2925,1 cm-1 were clearly seen in the spectra. The corrosion inhibition activities of the synthesized products was analyzed using Tafel method with concentration of inhibitor of 8 ppm in 1% NaCl solution induced by CO2 gas. The corrosion inhibition activities of aspartic acid, alanine, histidine, histidinal and phenylalaninal are found to be 0.22, 7.79, 16.12, 46.75 and 19.26%.
ii
Abstrak Salah satu metode untuk menghambat proses korosi adalah dengan menggunakan suatu inhibitor, yaitu senyawa kimia yang ketika ditambahkan akan menghentikan atau memperlambat laju korosi. Senyawa-senyawa yang diduga mempunyai aktifitas inhibisi korosi diantaranya adalah asam amino. Penelitian dilakukan dengan mengukur laju korosi dari 6 (enam) asam amino yaitu glisin, alanin, fenilalanin, asam aspartat, tirosin dan histidin. Selain itu dilakukan pula sintesis senyawa turunan histidin dan fenilalanin yaitu histidinal dan fenilalaninal. Sintesis histidinal dengan metode reduksi menghasilkan senyawa dengan titik leleh 217 – 219 oC dan rendemen 9,17 %, sedangkan sintesis fenilalaninal yang disintesis memiliki titik leleh 177 – 179 oC dengan rendemen 2,56%. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dilakukan dengan spektroskopi inframerah. Adanya serapan vibrasi ulur C=O aldehid di 1845,4 cm-1 dan vibrasi ulur C-H di 2925,1 cm-1 menunjukkan gugus aldehid. Daya inhibisi korosi asam amino dan senyawa produk sintesis terhadap baja karbon diukur menggunakan metode Tafel pada konsentrasi 8 ppm dalam larutan NaCl 1% yang diinduksi gas CO2. Daya inhibisi korosi senyawa asam aspartat, alanin, histidin, histidinal dan fenilalaninal, secara berturut-turut adalah 0,22; 7,79; 16,12; 46,75 dan 19,26 %.
iii
Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung
Menerangkan bahwa skripsi dari: Nama
: Mohammad Rahmansyah
NIM
: 10500027
telah disetujui sebagai persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Kimia
Bandung,
September 2007
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Sadijah Achmad, DEA NIP 130543846
Deana Wahyuningrum, M.Si NIP 132232823
iv
“Dan tiadalah kehidupan dunia ini selain dari permainan dan senda gurau belaka. Dan sungguh kampung akhirat itu lebih baik bagi orang-orang yang bertakwa. Maka mengapakah kamu tidak dapat memahaminya?” (QS. Al-An’am: 32)
“Bertanyalah kepada hati dan nafsumu. Kebaikan itu ialah apa yang menyebabkan jiwa dan hati tentram padanya. Sedangkan kejahatan adalah apa yang merisaukan jiwa dan menyebabkan ganjalan dalam dada” (HR. Muslim)
Dengan ketulusan dan kerendahan hati ku persembahkan karya sederhana ini Untuk Allah dan Kepada Allah (lillaah, ilallaah)
Untuk Ibu dan Ayah tercinta Kakak-kakak Keponakan tersayang ‘Aisyah Nurandini ku Ibu Dr. Sadijah Achmad DEA Ibu Deana Wahyuningrum, M.Si Uhibbukum fillah…
v
Ucapan Terima Kasih Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya atas nikmat, karunia dan kehendak-Nya
penulis bisa menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Penentuan Sifat Inhibitor Korosi dari Asam Amino dan Senyawa Turunannya pada Baja Karbon”. Skripsi ini diajukan untuk melengkapi dan memenuhi persyaratan dalam mencapai gelar Sarjana Kimia di Institut Teknologi Bandung. Bagi penulis, karya ini merupakan perwujudan dari upaya pembuktikan dari ikrar memberikan sisi terbaik yang bisa penulis berikan dengan harapan menjadi orang yang bermanfaat bagi sesama. Shalawat serta salam semoga dilimpahkan selalu kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga, sahabat, tabi’in, umatnya hingga akhir zaman, dan semoga kita termasuk umat beliau yang memperoleh safa’atnya di akhirat kelak, amin. Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Sadijah Ahmad dan Ibu Deana Wahyuningrum, M.Si selaku dosen pembimbing atas kesabarannya membimbing dan mengajari penulis tentang ilmu kimia, semangat, kedisiplinan dan kehidupan. Selain itu penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Kedua orang tua penulis, Ibu Jubaedah dan Bapak Yakub Abdullah, atas segala dukungan moril dan materil serta doa yang senantiasa menyertai kesuksesan dan perjalanan hidup penulis. 2. Seluruh staf dosen Program Studi Kimia ITB yang telah memberikan ilmu dan mendidik penulis selama penulis menuntut ilmu. 3. Keluarga besar penulis, kakak, paman, bibi dan saudara-saudara atas bantuan dan dukungannya. 4. Pak Winarso, Pak Budi, Pak Yadi Pak Handi, Pak Yayat, Pak Kurdi, Pak Dudung, Pak Mudi, Pak Toyo, Ibu Soni, Ibu Tini, Pak Aep, Pak Dedi, dan staf pegawai Program Studi Kimia lainnya yang banyak membantu penulis dalam menyelesaikan studi. 5. Mahasiswa penelitian bidang Bioorganik yaitu Bang Yosi, Uda Adia, Wiwin dan Puji, yang telah membantu serta menjadi tempat berbagi suka dan duka selama mengerjakan penelitian ini.
vi
6. Saudara-saudaraku di Kimia 2000-2004. Syukron atas dorongan semangat dan semua bantuannya khususnya Ruz, Roro, Ali, Hasan, Catur, Niki, Asep, Muhtar, Yonan. Terima kasih untuk semuanya. Tiada kata seindah ukhuwah, dan semoga kebersamaan kita tidak berhenti sampai di sini. Uhibbukum fillah.. 7. ‘Aisyah Nurandini, syukron atas semua cinta, doa dan perhatiannya selama ini. Uhibbuki fillah... 8. Semua asatidz dan murabbi dakwah. Jazakumullahu khairon katsiiron atas semua ilmu dan tausyiahnya.. 9. Ikhwah fillah di Gamais ITB, Mata’ Salman ITB, KAMMI, MAQDIS, LTQ Habiburrahman, FORMAT ITB. Syukron atas kebersamaan dalam menempuh jalan dakwah. Perjuangan kita masih panjang Insya Allah. 10. Saudara-saudaraku di halaqah tarbiyah, ahlussunnah, kost-an Taman Hewan 40A. Kalian saudara-saudara terbaik. 11. Saudara-saudara penulis Akh Agus Ismail (kangen curhat-curhatan dan jalan-jalan lagi, hehe), Akh Farid, Akh Heri, Akh Yasdi, Akh Barian, Akh Yudi, Akh Okto, Akh Ganjar, Akh Harun, Pa Aep, Ukhti Yanti, Ukhty Kiky, Ukhti Deani. Jazakumullah atas persaudaraannya. 12. Staf bagian administrasi dan perpustakaan Program Studi Kimia ITB. Penulis sangat menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh dari sempurna, sehingga saran dan kritik dari semua pihak sangat diharapkan untuk menyempurnakan karya tulis ini. Demikian semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi pengetahuan dimasa yang akan datang
Bandung, September 2007
Penulis
vii
Daftar Isi Hal Abstract .......................................................................................................................................ii Abstrak ........................................................................................................................................iii Lembar Pengesahan .....................................................................................................................iv Ucapan Terima Kasih ................................................................................................................vii Daftar Isi .....................................................................................................................................viii Daftar Tabel .................................................................................................................................x Daftar Gambar .............................................................................................................................xi Daftar Lampiran...........................................................................................................................xii 1 Pendahuluan .............................................................................................................................1 1.1 Latar Belakang .......................................................................................................................1 1.2 Ruang Lingkup Penelitian .....................................................................................................2 1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................................................3 2. Tinjauan Pustaka......................................................................................................................4 2.1 Korosi dan Inhibitor Korosi ..................................................................................................4 2.2 Senyawa-senyawa Organik. ...................................................................................................6 2.2.1 Asam amino ........................................................................................................................6 2.2.2 Ester ....................................................................................................................................9 2.2.3 Aldehida..............................................................................................................................11 2.3 Reduktor.................................................................................................................................12 2.4 Spektroskopi Infra Merah ......................................................................................................13 3 Metodologi Penelitian ..............................................................................................................16 3.1 Bahan dan Peralatan ..............................................................................................................16 3.1.1 Bahan-bahan yang digunakan .............................................................................................16 3.1.2 Alat-alat yang digunakan ....................................................................................................16 3.2 Metode Penelitian ..................................................................................................................17 3.2.1 Sintesis histidinal ................................................................................................................17 3.2.2 Sintesis fenilalaninal ...........................................................................................................17 3.3 Karakterisasi .........................................................................................................................18 3.3.1 Pengukuran spektrum FTIR ................................................................................................18
viii
3.3.2 Penentuan titik leleh senyawa hasil sintesis........................................................................18 3.3.3 Penentuan daya inhibisi senyawa........................................................................................19 3.4. Diagram Alir Percobaan .......................................................................................................20 3.4.1 Diagram alir sintesis fenilalaninal.......................................................................................20 3.4.2 Diagram alir sintesis histidinal ...........................................................................................21 4. Hasil dan Pembahasan ............................................................................................................22 4. 1 Analisis Hasil Sintesis ..........................................................................................................22 4. 1 .1 Sintesis Histidinal dan Fenilalaninal ................................................................................22 4. 1 .2 Analisis Daya Inhibisi Korosi ..........................................................................................26 5 Kesimpulan dan Saran ..............................................................................................................31 5.1 Kesimpulan ...........................................................................................................................31 5.2 Saran .....................................................................................................................................31 Daftar Pustaka..............................................................................................................................32
ix
Daftar Tabel Hal Tabel 2.1 Nilai pI dari asam amino..............................................................................................21 Tabel 4.1 Data spektroskopi inframerah L-Histidin, L-Fenilalanin dan senyawa hasil sintesis... .....................................................................................................................................................21 Tabel 4.2 Hasil pengukuran % inhibisi dengan metode Tafel Untuk senyawa histidin dan turunannya ...................................................................................................................................23
x
Daftar Gambar Gambar 2.1 Skema alat VoltaLab ..............................................................................................6 Gambar 2.2 Gambar umum struktur molekul asam amino .........................................................6 Gambar 2.3 Gambar struktur molekul 6 jenis asam amino yang digunakan dalam penelitian...8 Gambar 2.4 Gambar mekanisme reaksi reduksi menggunkan NaBH4.. .....................................13 Gambar 2.5 Gambaran umum posisi absorpsi gelombang inframerah beberapa gugus fungsi.. 15 Gambar 3.1 Diagram alir sintesis fenilalaninal..........................................................................20 Gambar 3.2 Diagram alir sintesis histidinal................................................................................21 Gambar 4.1 Mekanisme reaksi sintesis pembentukan histidinal ................................................23 Gambar 4.2 Mekanisme reaksi sintesis pembentukan fenilalaninal ...........................................24 Gambar 4.3 Interaksi antara inhibitor korosi dengan permukaan logam ....................................29
xi
Daftar Lampiran Hal
Lampiran A Spektra inframerah senyawa histidin............................................................
33
Lampiran B Spektra inframerah senyawa fenilalanin.......................................................
34
Lampiran C Spektra inframerah senyawa histidinal.........................................................
35
Lampiran D Spektra inframerah senyawa fenilalaninal....................................................
36
xii
