Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016

Prosiding SENAMM IX 2016 ISSN :2541-0725

Halaman - i


SEMINAR NASIONAL METALURGI DAN MATERIAL IX

“KOLABORASI RISET METALURGI DAN MATERIAL UNTUK MENINGKATKAN DAYA SAING DALAM MENGHADAPI MASYARAKAT EKONOMI ASEAN (MEA)”

PROSIDING FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON, 11 OKTOBER 2016


Halaman - ii


SUSUNAN DEWAN REDAKSI Penanggungjawab : Dr. Eng. A. Ali Alhamidi Dewan Redaksi Ketua : Muhammad Fitrullah, S.T., M.T Anggota : Abdul Aziz, S.T., M.T Anistasia Milandia, S.T., M.T Andinnie Juniarsih, S.T., M.T Yanyan Dwiyanti, S.Si, M.Si Aditya Trenggono, S.T., M.Sc Mitra Bestari

: Prof. Anne Zulfia M.Phil.Eng., Ph.D (UI) Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST, MT (UNS) Dr. Eng. Akhmad Ardian Korda, MT (ITB) Prof. Ir. Jamasri, Ph.D (UGM) Dr. Supono Adi Dwiwanto, Ing., Ir (UNJANI)

Pelaksana Redaksi : Alfirano, S.T., M.T., Ph.D Tri Partuti, S.Si, M.Si Tiara Triana, S.T., M.T Bening Nurul Hidayah Kambuna, S.T., M.T Yeni Muriani Zulaida, S.T., M.T Penerbit

: Jurusan Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jend. Sudirman Km. 03 Cilegon, Banten Telp.0254-395502 ext. 17 Fax. 0254-395440

Alamat Sekretariat : Jurusan Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jend. Sudirman Km. 03 Cilegon, Banten Telp.0254-395502 ext. 17 Fax. 0254-395440


Halaman - iii


KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas berkat dan rahmat-Nya pada tanggal 11 Oktober 2016 telah diselenggarakan Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) oleh Jurusan Teknik Metalurgi, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa di Gedung CoE, Fakultas Teknik, Untirta, Cilegon, Banten dengan tema “Kolaborasi Riset Metalurgi dan Material untuk Meningkatkan Daya Saing dalam Menghadapi Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA)”.

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX dibuka dengan sambutan dari Ketua Panitia (Abdul Aziz, ST, MT), Dekan Fakultas Teknik (Dr. Eng. A. Ali Alhamidi) dan Rektor Universitas Sultan Ageng Tirtayasa (Prof. Dr. H. Sholeh Hidayat, M.Pd.). Pembicara kunci pada seminar ini adalah Gubernur Banten (diwakili oleh Drs. M. Natsir Aziz, M.Si, M.Kes. selaku staf ahli gubernur bidang ekonomi dan keuangan), Ir. Djoko Muljono, ME, MM dari Jurusan Teknik Metalurgi Untirta, Prof. Bambang Suharno dari Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI, Prof. Zenji Horita dari Kyushu University dan Prof. Takayuki Narushima (Tohoku University).

Hasil dari SENAMM IX dipublikasikan dalam bentuk Prosiding versi CD yang merupakan kumpulan makalah yang dipresentasikan dan berasal dari berbagai institusi pendidikan, lembaga penelitian dan praktisi/industri. Makalah yang berjumlah 95 makalah dengan topik metalurgi ekstraksi, metalurgi manufaktur, korosi dan analisa kegagalan, karakterisasi material, aplikasi material keramik, polimer dan komposit, permodelan dan simulasi material, desain dan inovasi material, nanomaterial, biomaterial dan rekayasa mekanik material dipresentasikan secara oral menjadi 3 kelompok, yaitu metalurgi proses, metalurgi manufaktur dan rekayasa material.

Kami atas nama Panitia SENAMM IX 2016 menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada para penilai/reviewer, Forum Komunikasi Metalurgi dan Material se-Indonesia (FKMMI), para sponsor dan seluruh panitia atas segala bantuan dan kerjasamanya dalam menyukseskan seminar ini. Semoga Prosiding ini bermanfaat bagi peneliti, dosen, mahasiswa dan praktisi/industri, khususnya di bidang metalurgi dan material.


Halaman - iv


Cilegon, Oktober 2016

Panitia SENAMM IX


Halaman - v


KATA SAMBUTAN KETUA PANITIA SENAMM IX 2016 Yth. Bapak Dr. Eng. A. Ali Alhamidi, Dekan FT. Untirta Yth. Bapak Prof. Dr. H. Sholeh Hidayat, M.Pd., Rektor Untirta Yth. Drs. M. Natsir Aziz, M.Si, M.Kes., staf ahli gubernur bidang ekonomi dan keuangan Yth. Bapak Ir. Djoko Muljono, ME, MM, Dosen Teknik Metalurgi FT Untirta Yth. Bapak Prof. Bambang Suharno, Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI Yth. Bapak Prof. Zenji Horita, Kyushu University Yth. Bapak Prof. Takayuki Narushima (Tohoku University) dan Para hadirin dan undangan sekalian yang kami muliakan,

Puji dan syukur kami panjatkan ke kehadirat Allah SWT yang atas ijin, rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat melaksanakan Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016.

Seminar Nasional Metalurgi dan Material (SENAMM) merupakan seminar tahunan yang diadakan oleh Forum Komunikasi Metalurgi dan Material se-Indonesia (FKMMI). Pada tahun ini SENAMM IX diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Metalurgi, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa dengan tema “Kolaborasi Riset Metalurgi dan Material untuk Meningkatkan Daya Saing dalam Menghadapi Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA)”

Seminar ini diharapkan dapat menyumbangkan hasil penelitian yang bermanfaat untuk menghasilkan produk yang berkualitas dan ekonomis serta tidak kalah bersaing dari produk dari negara-negara ASEAN lainnya dengan dimulainya era Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA) sejak 1 Januari 2016. Untuk mencapai hal tersebut diperlukan penelitian yang berkesinambungan antara peneliti, akademisi, industri dan peran pemerintah untuk dapat mengubah paradigma masyarakat yang masih bersifat konsumtif untuk menjadi masyarakat yang produktif, kreatif dan inovatif. Selain itu, seminar ini juga merupakan ajang untuk bersilatuhrahim antar pihak-pihak terkait dan pemerhati perkembangan dunia metalurgi dan material.


Halaman - vi


Pada seminar ini terdapat 94 makalah yang berasal dari institusi pendidikan, lembaga penelitian dan praktisi/industri yang diterbitkan dalam Prosiding versi CD setelah melalui proses review dan edit oleh pelaksana redaksi SENAMM IX.

Akhir kata, atas nama Panitia SENAMM IX, kami mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam seminar ini. Terima kasih kami ucapkan kepada PT. Multi Fabrindo Gemilang, PT. Buana Prima Raya, PT. Tawada Graha, PT. Sigma Mitra Sejati, PT. Gestrindo Sakti Utama dan PT. Fajar Mas Murni atas dukungannya dalam pelaksanaan seminar ini. Kami berharap kerjasama ini dapat terus terbina untuk kemajuan riset di bidang metalurgi dan material.

Saya mewakili seluruh kepanitiaan SENAMM IX memohon maaf sebesar-besarnya jika ada hal-hal yang kurang berkenan dalam pelaksanaan seminar baik teknik maupun non-teknis. Wassalamu’alaikumsalam, Wr. Wb

Abdul Aziz, Ketua SENAMM IX


Halaman - vii


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..........................................................................................................iv KATA SAMBUTAN KETUA PANITIA SENAMM IX 2016 .........................................v DAFTAR ISI......................................................................................................................... viii SESI PLENO I: KEYNOTE SPEAKER Zenji Horita - Production of high-performance hydrogen storage materials using process of severe plastic deformation under high pressure ............................................................ 1 Kyosuke Ueda,Alfirano,Takayuki Narushima - NiTi and Co-Cr Alloys Used in Biomedical Stents.............................................................................................................. 7 SESI PARAREL :METALURGI PROSES Agus Budi Prasetyo,Wahyu Mayangsari,Lindasari - PROSES KALSINASI TERHADAP BIJIH NIKEL LATERIT JENIS LIMONIT PADA TEMPERATUR 600 0C, 800 0C DAN 1000 0C .............................................................................................................................. 17 Ahmad Royani,Eko Sulistiyono - Kinetika proses kalsinasi pada pembuatan kalsiummagnesium oksida dari mineral dolomit ..........................................................................23 Inas Amirah Hanan,Zulfiadi Zulhan - Pengaruh penambahan CaO dan NaCl serta waktu reduksi terhadap perolehan (recovery) nikel dan besi dari bijih nikel saprolit dengan metode isotermal-gradien temperatur ............................................................................... 29 Ir. Puguh Prasetyo - Proses Hydrometalurgi Khususnya Proses Berbasis HPAL/PAL Belum Mapan (Unproven Technology) Untuk Mengolah Laterit Kadar Rendah ............37 Erlina Yustanti,Andinnie Juniarsih,Eko Haryanto - Pengaruh Laju Alir dan Waktu Flotasi pada Pembuatan Kokas menggunakan Metode Blending Non Cooking Coal dengan Cooking Coal .................................................................................................................... 45 SINTESIS PIGMEN BESI OKSIDA (α-Fe2O3) DARI BIJIH BESI PRIMER JENIS MAGNETIT (Fe3O4) Agus Budi Prasetyo, Puguh Prasetiyo, Erick Ryan Yulianto - SINTESIS PIGMEN BESI OKSIDA (α-Fe2O3) DARI BIJIH BESI PRIMER JENIS MAGNETIT (Fe3O4) .............51 Fakhreza Abdul,Sungging Pintowantoro,Adji Kawigraha,Dio Yoshitaka Anggarda - Studi Variasi Jenis Fluks Terhadap Proses Reduksi dan Morfologi Briket Bijih Nikel Laterit dalam Proses Aglomerasi untuk Persiapan Bahan Baku Mini Blast Furnace ................... 58 Santi Ari Respati, Adji Kawigraha, Abdul Hapid, Angella Natalia Ghea Puspita - Analisis Thermogravimetri pada Proses Reduksi Bijih Laterit Nikel .............................................65


Halaman - viii


Mohammad Zaki Mubarok, Zela Tanlega Ichlas, Wahyudin Prawira Minwal, Riri Dasmiranti, Andik Yudiarto - Proses Ekstraksi Nikel dan Magnesium dari Terak Peleburan Ferronikel dengan Pelindian dan Ekstraksi Pelarut .........................................72 Sungging Pintowantoro, Fakhreza Abdul, Adji Kawigraha, Afriyanto, M.Hidayatullah Nur - Analisa Numerik Pengaruh Laju Alir Udara terhadap Distribusi Temperatur dan Tekanan Pada Mini Blast Furnace (Mbf)......................................................................................... 78 Agus Junaedi, Fajar Nurjaman, Yusup Hendronursito, Suharto - Rancang Bangun dan Uji Performa Dry-Magnetic Separator .................................................................................... 88 Ariyo Suharyanto, Latifa Hanum Lalasari - Pengaruh Ukuran Butir terhadap kelarutan Kasiterit ............................................................................................................................. 93 Andi Rustandi, Ariyana Dwiputra Nugraha - Investigasi Struktur Mikro secara 3 Dimensi terhadap Korosi Temperatur Tinggi Material Tube Boiler ............................................... 98 Arif Basuki - Mikrostrukur, Kekerasan dan Ketahanan Aus Aluminium Berpenguat Al3Ni........................................................................................... 104 Faizinal Abidin, Adji Kawigraha, Abdul Hapid, Wahyu Garinas - Karakterisasi Bijih Besi Kabupaten Lamandau, Provinsi Kalimantan Tengah........................................................ 111 Eko Sulistiyono - KARAKTERISTIK HASIL PROSES REKRISTALISASI ALAM PADA BATU KAPUR .....................................................................................................116 Nadia Chrisayu Natasha, Eko Sulistiyono - Studi potensi pertambakan garam di Kabupaten Rembang untuk bahan baku magnesium karbonat .........................................123 Faizinal Abidin, Mahendra Anggaravidya, Ade Sholeh Hidayat - Optimasi Fromula Vulkanisat Pneumatic Rubber Fender (PRF) Untuk Peningkatan Ketahanan Terhadap Proses Aging ..................................................................................................................... 129 Nashiratunnisa, Musfirah Cahya, Elda Rayhana - Variasi Suhu Dalam Pembentukan Puncak - Puncak Difraksi Kalsium Karbonat (CaCO3) Pada Kulit Telur Ayam Broiler ......................................................................................... 137 Nur Ikhwani, Adji Kawigraha, Abdul Hapid, Wahyu Garinas - Analisa Pengujian Work Index serta Karakterisasi Unsur dan Senyawa pada Bijih Besi Lamandau Kalimantan Tengah ............................................................................................................................... 142 Sugeng Supriadi, Bambang Suharno, Tjokro Prasetyadi, Adam Septiyono Arlan, Estaura Rahmandari, Danang Widianto Mohammad, Gerra Maulana, Rizki Hidayatullah PENGARUH BAKTERI STREPTOCOCCUS MUTAN, STAPHYLOCOCCUS AUREUS, DAN CANDIDA ALBICAN TERHADAP MICROBIOLOGY INDUCED CORROSION DAN BIOCOMPATIBILITY HEAT TREATED STAINLESS STEEL 174 PH ...................................................................................................................................147 Husaini Ardy, Maya Nurlaila Putri - STUDI OKSIDASI LOGAM INDUK DAN LAS BAJA SA213 T91 DENGAN DEPOSIT Na2SO4 PADA TEMPERATUR 750 DAN 850oC ....................................................................................................................... 154 Prosiding SENAMM IX 2016 ISSN :2541-0725

Halaman - ix


Indah Uswatun Hasanah, Asep Ridwan Setiawan, Aditianto Ramelan, Ahmad Nurrudin Studi Awal Pengaruh Frekuensi Arus pada Proses Pelapisan Cu-Fe diatas Substrat SUS 430 dengan Metoda Pulsed Current Electrodeposition ..................................................... 160 Gadang Priyotomo, Lutviasari Nuraini - Studi Awal Potensi Limbah Organik Kulit Buah Kelengkeng Sebagai Inhibitor Korosi Alami pada Baja karbon di Media Larutan Asam Klorida............................................................................................................................... 167 Bambang Widyanto, Irma Pratiwi, Arie Wibowo - Studi Pengaruh CO2 dan Asam Asetat (HAc) pada Korosi Baja API 5L X65 dalam Lingkungan NaCl ......................................176 Abdul Hay, Muhammad Syahid, Milka Rante - Pengaruh Penambahan Unsur Mg Pada Paduan Al-10Si Terhadap Ketahanan Korosi Erosi .......................................................... 182 A. Purniawan, H. Ardyananta, A. Rahman - Pengaruh Tekanan Blasting Terhadap Kekuatan Adhesi Epoxy Coating Pada Baja Karbon di Lingkungan Laut ....................... 186 Aldy Kurnia Azhari, Yanyan Dwiyanti, S.Si., MT, Ir. Wahyudin - STUDI PENGARUH TEMPERATUR DAN PENAMBAHAN Ca(OH)2 PADA PROSES PHOSPHATING TERHADAP DAYA REKAT ORGANIC COATING PADA BAJA GALVANIS ........192 Arie Wibowo, Bunbun Bundjali, Bambang Sunendar P. - Pengaruh Doping Asam Klorida terhadap Kristalinitas, Jumlah dan Mobilitas Pembawa Muatan dalam Polianilin ..........198 Dedi Irawan, Saefudin - PENGARUH SiC PADA BAJA KARBON RENDAH HASIL PELEBURAN SCALLING BAJA DAN BESI LATERIT KADAR RENDAH ...........................................................................................................203 Didied Haryono, Hermansyah Emir Faisal, Kholis Daniah, Harisma Nugraha, Mahfudz Al Huda, Sri Harjanto - Simulasi Monitoring Proses Flotasi Kolom Menggunakan Electrical Capacitance Volume Tomography .................................................................................... 211 Dipo Wiro Sekti, Muhammad Fitrullah, Yanyan Dwiyanti, Tri Partuti - PENGARUH COATING BREAKDOWN DAN MEDIA TANAH TERHADAP CURRENT DENSITY YANG DIBUTUHKAN DI PIPA API 5L HASIL COATING WRAPPING TAPE PADA APLIKASI IMPRESSED CURRENT CATHODIC PROTECTION (ICCP) ................ 235 Husaini Ardy, Muhammad Rafiansa - Studi oksidasi baja ASTM A-213 T22 dengan Lapisan Garam Na2SO4 pada Temperatur 550 dan 650oC ................................................ 240 Mizwar Purnama Rachman, Yanyan Dwiyanti, S.Si., MT, Ir. Wahyudin - PENGARUH WAKTU CELUP DAN TEMPERATUR PROSES PHOSPHATING TERHADAP GAYA ADHESI ORGANIC COATING PADA BAJA GALVANIS ..........................................247


Halaman - x


Muhammad Victoryan N, Soesaptri Oediyani, Ir.,Me., Andinnie Juniarsih, ST., MT. Karakterisasi dan Pengolahan Bertingkat Pasir Besi Pantai Selatan Pulau Jawa Dengan Metode Screening Dan Magnetic Concentration .............................................................. 254 PENGARUH TEMPERATUR PADA COATING WRAPPING TAPE TERHADAP COATING BREAKDOWN DAN CURRENT R.E.Dinar Rahmawati, Muhammad Fitrullah, S.T.,M.T, Yanyan Dwiyanti, S.Si.,M.T DENSITY PADA PIPA BAJA DALAM APLIKASI IMPRESSED CURRENT CATHODIC PROTECTION (ICCP) ................................................................................ 261 Tomi Purwono - PROPOSED TECHNOLOGY TO PROCESS INDONESIAN IRON SAND ..................................................................................................................... 268 Tubagus Noor R, Budi Agung K, Sepridany Jaya H - PERANCANGAN SISTEM PROTEKSI KATODIK ANODA KORBAN PADA PIPA BAJA API 5L GRADE B COATING DAN NON-COATING DI DALAM TANAH MENGGUNAKAN ANODA ZINC .................................................................................................................................274 Wardalia - PENGARUH KONSENTRASI AKTIVATOR DAN UKURAN PARTIKEL DALAM PEMBUATAN ADSORBEN CANGKANG KACANG TANAH ................... 282 Yuli Yetri, Gunawarman, Rahmi Hidayati - Pengaruh Penggunaan Inhibitor Ekstrak Kulit Buah kakao (Theobroma cacao) Terhadap Perbaikan Sifat mekanik Baja Lunak Setelah Korosi ................................................................................................................................ 290 Alfred Gurning, M. Zaki Mubarok - Recovery besi dan titanium serta regenerasi asam dari larutan hasil pelindian konsentrat pasir besi dalam larutan asam klorida menggunakan metode distilasi.................................................................................................................. 302 Abu Khalid Rivai, Bambang Sugeng, Deswita, Rohmad Salam, Agus Sudjatno, Sumaryo, Fauziyah Amini, Dian Fitriyani - Sintesis Baja Feritik ODS (Oxide Dispersion Strengthened) 20% Kromium Secara Pemaduan Mekanik Dengan High Energy Ball Milling: Studi Awal...........................................................................................................317 Edward Armanda Wardaya, Zulfiadi Zulhan - Pengaruh variasi laju kenaikan temperatur dan ukuran butiran konsentrat terhadap reduksi briket komposit konsentrat pasir besi menggunakan reduktor batubara dengan metode isotermal-gradien temperatur .............. 323 Richman Mulia Rocky, Ir. Soesaptri Oediyani, M.E., Anistasia Milandia, S.T., M.T. PENGARUH JENIS DAN VARIASI KOMPOSISI REDUKTOR TERHADAP PEROLEHAN PERSEN METALISASI HASIL REDUKSI PASIR BESI PANDEGLANG ............................................................................................................... 330 SESI PARAREL: METALURGI MANUFAKTUR Abu Khalid Rivai, Bambang Sugeng, Deswita, Rohmad Salam, Agus Sudjatno, Sumaryo, Fauziyah Amini, Dian Fitriyani - Sintesis Baja Feritik ODS (Oxide Dispersion Prosiding SENAMM IX 2016 ISSN :2541-0725

Halaman - xi


Strengthened) 20% Kromium Secara Pemaduan Mekanik Dengan High Energy Ball Milling: Studi Awal...........................................................................................................337 Alvian Toto, Hosta Ardhayananta, dan Muhammad Shena - Studi Penambahan Aluminium dan Pengaruh Pengunaan Chill terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Paduan Kuningan .............................................................................................................. 345 Rochim Suratman, Afina Hasna Ghaida Taufik - Studi Pengaruh Temperatur Pada Zona Transisi Hasil Furnace Brazing Baja Karbon Rendah dengan Logam Pengisi Kuningan ........................................................................................................................... 351 Ayu Pratiwi Hanidah Satriyo Putri, Sri Bimo Pratomo, dan Pawawoi - Pengaruh penambahan Molibdenum (Mo) pada paduan Fe-Cr-Mo (Chromolly Steel) terhadap struktur mikro dan sifat mekaniknya Ayu Pratiwi Hanidah Satriyo Putri ........................ 357 Kusmonoa, M. N. Ilman, dan Y.S. Samosir - AUSTEMPERING PADA BAJA COR 0,29C-2,22Si-1,02Mn........................................................................................................362 Fathan Bahfie, M. Yunus, Fajar Nurjaman - Pengaruh tempering terhadap struktur mikro dan kekuatan impak pada baja karbon sedang 0,45 C - 0,238 Si - 0,704 Mn - 0,942 Cr .......................................................................................................................................368 Yayah Yuliah, Cukup Mulyana - Uji Kekuatan Tarik Baja Karbon pada Temperatur Tinggi ................................................................................................................................ 373 Rochim Suratman, Rita Debora Uli - Studi pengaruh kekasaran permukaan pada penyambungan baja karbon rendah dengan logam pengisi kuningan terhadap besar zona transisi hasil furnace brazing pada temperatur 10500C ..................................................... 379 Satrio Herbirowo, Dedi Irawan - Pengaruh Perlakuan Panas dan Penempaan terhadap Sifat Kekerasan dan Struktur Mikro pada Baja Laterit ............................................................. 386 Annisa Amalia Martiano, Slameto Wiryolukito - Pengaruh Deformasi Plastis dan Temperatur Terhadap Ketahanan Korosi Sumuran Material UNS N08825 Berdasarkan ASTM G48 ........................................................................................................................ 391 Dian Susanto, Muki Satya Permana, Rochim Suratman - ANALISIS KEGAGALAN COOLER MOTOR POMPA CIRCULATING WATER PUMP DI PLTU (Studi Kasus Di PLTU) ............................................................................................................................... 398 Husaini Ardy, Mohammad Hamdani - Studi Oksidasi Sambungan Las Baja Feritik SA 213 – T22 akibat Lapisan Na2SO4 pada Temperatur 550 dan 650oC.......................................402 Hanna Zakiyya, Rini Riastuti, dan Muhammad Anis - Studi Pengaruh Proses Pengelasan terhadap Ketahanan Korosi Baja Tahan Korosi Cuaca Tipe A (BTKC A) ...................... 409


Halaman - xii


Bambang Suharno, Sugeng Supriadi, Muhammad Luthfan Togar, Husain Abdullah, Tjokro Prasetyadi, Hantoro Restucondro Saputro, dan Lingga Pradinda Suharno PENGARUH PENGUATAN PENUAAN PADA 540°C DAN 570°C TERHADAP KEKERASAN, MIKROSTRUKTUR, DAN KETAHANAN KOROSI DARI STAINLESS STEEL 17-4 PH .......................................................................................... 416 Dr. Ir. Slameto Wiryolukito, Esa Trisaputra Sidiq - STUDI PENGARUH DEFORMASI PLASTIS TERHADAP KETAHANAN KOROSI CELAH PADA MATERIAL BAJA TAHAN KARAT DUPLEX UNS S32760 BERDASARKAN ASTM G48 .................... 422 Dr. Ir. Slameto Wiryolukito, Mohammad Mersa Bayu Wibisono - STUDI PENGARUH DEFORMASI PLASTIS DAN TEMPERATUR TERHADAP KETAHANAN KOROSI CELAH PADA MATERIAL UNS N08825 BERDASARKAN ASTM G48 .................. 428 Tubagus Noor Rohmanudin, Sulistijono, Agung Purniawan, Bayu Zen Ahmad Modifikasi Alat Ekstrak Metode Soxhletasi untuk Produksi Industry Skala Menengah .......................................................................................................................... 435 Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman, Abdurrahman Alghani - Pengaruh Variasi Temperatur PWHT terhadap Fenomena Dark Band antara Baja Paduan Rendah Cr-Mo dengan Filler Metal ER-308R ................................................................................................................. 440 Prof. Dr. Ir. Rochim Suratman dan Athiya Fathinati Anindya - PENGARUH VARIASI TEMPERATUR AUSTENISASI DAN TEMPERATUR TEMPERING TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA PADUAN RENDAH ...................... 447 Abdul Aziz, Aditya Trenggono, Muhammad Fitrullah, Yeni Muriani, A. Ali Alhamidi PENGARUH ARUS DAN ZAT KIMIA PADAT (LOGAM PENGISI) PADA PENGELASAN TIG TERHADAP KEKERASAN, JENIS CACAT, DAN STRUKTUR MIKRO PADUAN TEMBAGA BERILIUM C82000 ..................................................... 453 Dr. Eng. A. Ali Alhamidi, ST.,MT., Muhammad Fitrullah, ST.,MT., dan Asfari Azka Fadhilah, - STUDI PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU AGING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR KOMPOSIT Al/Al2O3 HASIL PROSES CANAI DINGIN ............................................................................................................... 463 Cukup Mulyana, Aswad H. Saad - Perbandingan Kekuatan Tarik Temperatur Tinggi untuk Baja Karbon Ferritic SA-213 T22 dan Austenitic SA-213 TP304H ................................ 471 Dhimas Satria, Mohammad Fawaid, Haryadi, Sunardi, Rina Lusiani, Erni Listijorini dan Edo Putra Agustyra - Analisa Pengaruh Tempering Dengan Variasi Temperatur dan Waktu Penahanan Terhadap Kekuatan Sambungan Las Aluminium Alloy Seri: 6xxx .......................................................................................................................... 486 Hairul Arsyad - Pengaruh Lubrikasi dan Luas Permukaan Kontak Terhadap Nilai Kekasaran Permukaan Pada Aluminum Sirkular Akibat Beban Impak ............................ 493 Prosiding SENAMM IX 2016 ISSN :2541-0725

Halaman - xiii


Lukmanul Hakim, Alfirano, Andinnie Juniarsih - PERILAKU TRANSFORMASI FASA γ - HCP PADUAN Co-Cr-Mo ASTM F75 PADA PROSES AGING ................................ 499 Lusiana - ANALISA KERUSAKAN PIPA SUPERHEATER PADA BOILER PIPA AIR DI PABRIK KELAPA SAWIT ........................................................................................ 505 Rochim Suratman dan Priska Kristanti Retnadewi - Studi Pengaruh Kekasaran Permukaan Pada Assembly Baja Karbon Rendah dengan Filler Metal Kuningan Terhadap Zona Transisi Hasil Furnace Brazing Pada Temperatur 950oC ................................................. 512 Ratna Ekawati, Nafila Amalia - ANALISIS SIX SIGMA UNTUK MENGURANGI CACAT PADA PRODUK BATANG KAWAT DI PABRIK WIRE ROD MILL ..........518 Rianti Dewi Sulamet-Ariobimo, Gregah Yudha, Yoska Oktaviano, Yusep Mujalis dan Tono Sukarnoto - Penerapan Teknologi Pengecoran Dinding Tipis pada Batang Piston .................................................................................................................... 525 Aditianto Ramelan, Riska Rachmantyo, dan Richo Rezky Bukit - Pengaruh Kadar TiO2, Sudut Impak, Dan Feed Rate Terhadap Ketahanan Aus Lapisan Al2O3 + TiO2 Hasil Pelapisan Flame Spray ......................................................................................................532 Rohmad Salam, Sumaryo, Bandriyana, Agus Sujatno, Arbi Dimyati - Sintesa Paduan ODS Fe-12Cr Menggunakan APS Dengan variasi kandungan ZrO2 dan Waktu Milling Dalam Rangka Studi Proses Pembentukan Fasa Pertama ............................................................ 538 Triyono, Nurul Muhayat, dan Arifudin Anggoro - Lapisan Intermetalik pada Interface Sambungan Las Spot TIG Welding Material Tak Sejenis Antara Baja dan Aluminium ........................................................................................................................ 544 Riyan Afrizal, Yeni M. Zulaida, Anistasia Milandia, Suryana - PENGARUH GAYA PUTAR VERTIKAL TERHADAP SEGREGASI MAKRO PADUAN SN-BI PADA KOMPOSISI EUTEKTIK DAN HIPEREUTEKTIK ...................................................... 551 SESI PARAREL : REKAYASA MATERIAL Herlina, Muki Satya Permana, Rochim Suratman - PRELIMINARY STUDI PENGGUNAAN MATERIAL KOMPOSIT DAN KARAKTERISTIK PROSES MANUFAKTUR PESAWAT TERBANG TANPA AWAK ...........................................556 Hermawan Judawisastra, Untung Ari Wibowo, Achmadana Putratama - Karakteristik Sifat Tarik Serat Bambu Petung (Dendrocalamus asper) ......................................................... 561 Ikhsan Purnomo, Mardiyati, dan Steven - Pengaruh Fraksi Volume Serat Serta Panjang Serat Terhadap Sifat Mekanik Komposit Polipropilena Berpenguat Serat Lidah Mertua ...........................................................................................................................................567


Halaman - xiv


Muhammad Fadhil Pradana, Mardiyati, Rochim Suratman - Studi Potensi Damar dengan Penambahan Variasi Komposisi Albumin sebagai Bahan Baku Adhesif Kayu Meranti, Kayu Ulin, dan Kayu Jati ..................................................................................................573 Silvia Mar’atus Shoimah, Mardiyati, Steven, dan Arif Basuki - Pembuatan Coating Berbahan Dasar Lignin yang Diisolasi dari Limbah Kraft Black Liquor ........................ 579 Hermawan Judawisastra, Untung Ari Wibowo, Bryna Mariska - Karakteristik Sifat Tarik Serat Bambu Ampel Hijau (Bambusa vulgaris var Schrad) .............................................584 Sigit Dwi Yudanto, Mona Sintia, dan Agung Imaduddin - Sintesis Material Superkonduktor MgB2 Melalui Proses Reaksi Padat ....................................................... 590 Wahyuaji Narottama Putra, Alfari Radian Wahyudya, Sri Harjanto - Sintesis Partikel Karbon Submikron dengan Metode Kominusi Menggunakan Planetary Ball Mill .........595 Muhammad Iqbal Yusrian, Mardiyati, Arif Basuki - Pengaruh Perendaman Air Terhadap Struktur dan Sifat Kayu Ulin............................................................................................. 600 Mardiyati, Fathimah Azzahro, Steven, Arif Basuki - Pembuatan Kertas dari Limbah Kulit Jagung dan Karakterisasinya ............................................................................................. 606 Eva Afrilinda, Mardiyati, dan Steven, Bambang Widiyanto - Pemanfaatan Damar Sebagai Alternatif Bahan Baku Pembuatan Coating pada Baja ..................................................... 611 Zulkifli Djafar, Ilyas Jamal, dan Muhammad Daud - Pengaruh lama perendaman serat kulit batang waru (Hibiscus Tillaceus) terhadap sifat kekuatan tarik dan mampu rekat (pull-out) dengan Matriks resin epoksi .............................................................................618 Mas Irfan P. Hidayat, Hosta Ardyananta, Sigit Tri Wicaksono, Amaliya Rasyida Algoritma Differential Evolution dan Wavelets untuk Prediksi Umur Lelah Material Komposit dengan Neural Networks .................................................................................. 625 Nufus Kanani, Agus Rochmat, Syah Reza Pahlevi, Fitri Yayu Rohani - ANTIOKSIDAN BERBASIS KUNIR PUTIH DARI PANDEGLANG DENGAN METODE EKSTRAKSI DIGESTI ........................................................................................................................... 631 Dyah Lintang Trenggonowati - Pemodelan dan Simulasi Material ..................................635


Halaman - xv

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016 [1] D.R. Ou, M. Cheng, X.-L. Wang, J. Power Sources 236 (2013) 200-206. [2] B. Hua, J. Pu, W. Gong, J. Zhang, F. Lu, L. Jian, J. Power Sources 185 (2008) 419-422. [3] B. Hua, W. Zhang, J. Wu, J. Pu, B. Chi, L. Jian, J. Power Sources 195 (2010) 7375-7379. [4] A. Balland, P. Gannon, M. Deibert, S. Chevalier, G. Caboche, S. Fontana, Surf. Coat. Technol. 203 (2009) 3291e3296. [5] N. Orlovskaya, A. Coratolo, C. Johnson, R. Gemmen, J. Am. Ceram. Soc. 87(2004) 1981-1987. [6] W. Qu, J. Li, D.G. Ivey, J. Power Sources 138 (2004) 162e173. Fig. 11. Area specific resistance of the uncoated and CuCo2O4-coated AISI 430 as a function of temperature after cyclically oxidation test in air at 800 C for 500 h. 86 P. Paknahad et al. / Journal of Power Sources 266 (2014) 79-87 [7] C.Monterrubio-Badillo, H. Ageorges, T. Chartier, J.F. Coudert, P. Fauchais, Surf.Coat. Technol. 200 (2006) 3743-3756. [8] X.S. Xin, S.R. Wang, Q.S. Zhu, Y.J. Xu, T.L. Wen, Electrochem. Commun. 12(2010) 40-43. [9] X. Xin, S. Wang, J. Qian, C. Lin, Z. Zhan, T. Wen, Int. J. Hydrogen Energy 37(2012) 471-476. [10] Y. Yang, Y.F. Cheng, Surf. Coat. Technol. 205 (2011) 3198. [11] Datta, M., Landolt, D., 1985. Experimental investigation of mass transport in pulse plating. Surf. Technol. 25, 97–110. [12] Sherik, A., Erb, U., Page, J., 1996. Microstructural evolution in pulse plated nickel electrodeposits. Surf. Coat. Technol. 88, 70–78.

Studi Awal Potensi Limbah Organik Kulit Buah Kelengkeng Sebagai Inhibitor Korosi Alami pada Baja karbon di Media Larutan Asam Klorida Gadang Priyotomo1, a, Lutviasari Nuraini1 1

Pusat Penelitian Metalurgi & Material, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Tangerang Selatan, Indonesia a

[email protected]

Abstrak Pengembangan bahan dasar inhibitor korosi organik dari alam terus dilakukan oleh para peneliti sebagai potensi pengganti inhibitor komersial di Indonesia. Khususnya, limbah kulit buah kelengkeng (KBK), potensi sebagai inhibitor korosi alami dilakukan melalui pengujian elektrokimia antara lain Tafel dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), dimana dilakukan pada logam baja karbon di media asam klorida (HCl). Penambahan konsentrasi ekstrak KBK menurunkan laju korosi secara signifikan,dimana peningkatan nilai efisiensi inhibisi tertinggi 93% dan nilai tahanan polarisasi/tahanan transfer muatan (Rp) baja karbon 200 ohm terjadi pada konsentrasi KBK sebesar 500 ppm. Identifikasi inhibitor ekstrak KBK sebagai tipe inhibitor campuran dilakukan dengan melihat penurunan nilai rapat arus anodik dan katodik yang terjadi seiring dengan penambahan konsentrasi inhibitor dan pergeseran nilai potensial korosi dibawah ±85 mV. Berdasarkan hasil studi awal, peningkatan nilai R p dan penurunan kapasitansi lapisan ganda (Cf) mengindikasikan pembentukan lapisan pasif akibat proses adsorpsi molekul hasil penambahan ekstrak KBK. Kata kunci: Baja Karbon, Inhibitor, Korosi, Tafel, Electrochemical Impedance Spectroscopy PENDAHULUAN Salah satu metode meminimalkan potensi degradasi logam akibat proses korosi adalah


Halaman - 167

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016 penambahan zat inhibitor. Inhibitor adalah senyawa diimbuhkan dalam dosis kecil ke dalam lingkungan yang berfungsi meminimalkan laju korosi material[1]. Dalam dunia industri, inhibitor komersial menggunakan senyawa inorganik atau organik sintesis yang berdampak buruk pada lingkungan. Para peneliti mulai mengekplorasi bahan-bahan alami dari tumbuhan sebagai bahan potensi inhibitor korosi logam. Lebih jauh lagi, Pemerintah Indonesia telah mencanangkan program pengelolaan sampah, dimana ada nilai tambah sampah organik bisa dimanfaatkan disegala bidang. Khususnya sampah atau limbah rumah tangga berupa kulit buah kelengkeng yang dibuang begitu saja. Potensi bahan alami dari kulit buah kelengkeng telah diteliti sebagai anti oksidan dan antimikroba [2]. Di sisi lain, penelitian lain mengungkapkan bahwa kulit buah kelengkeng mengandung senyawa fenol [3]. Sebagai tambahan, tanaman yang mengandung senyawa fenol memberikan efek menghambat laju korosi baja karbon rendah khususnya pada tanaman gambir[4]. Di Indonesia, potensi penggunaan kulit buah kelengkeng belum diekplorasi oleh para peneliti untuk dikembangkan sebagai bahan inhibitor alami dan ramah lingkungan yang berfungsi meminimalkan kegagalan korosi di aplikasi berstruktur logam.

Lebih jauh lagi, secara umum, inhibitor korosi dapat diklasifikasikan sebagai inhibitor anodic dimana bekerja menginhibisi proses oksidasi logam; inhibitor katodik dimana bekerja menghambat proses reduksi logam; dan inhibitor campuran dimana dapat menghambat sekaligus reaksi oksidasi dan reduksi logam [5]. Sebagai tambahan, beberapa penelitian inhibitor korosi alami berbahan dasar ekstrak tumbuhan merupakan jenis inhibitor campuran dimana proses adsorpsi molekul inhibitor korosi alami terjadi di permukaan logam[6,7,8]. Di Indonesia, penelitian sebelumnya tentang potensi bahan kulit buah kelengkeng sebagai inhibitor korosi alami belum dilakukan secara detail dan komprehensif. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui pengaruh nilai laju korosi baja karbon dengan penambahan ekstrak KBK di dalam larutan asam klorida (HCl) ;(2) untuk menginvestigasi keefektifan penambahan ekstrak KBK sebagai bahan inhibitor alami ; (3) untuk mengindikasikan pembentukan lapisan protektif bahan ekstrak KBK di permukaan material dan (4) untuk mengetahui jenis inhibitor ekstrak KBK. METODE Persiapan material ekstrak, spesimen uji, larutan uji dan uji kadar polifenol Limbah kulit buah kelengkeng (KBK) dibersihkan dengan air bersih dan dikeringkan di udara terbuka. Kulit buah yang telah kering, dihaluskan hingga menjadi serbuk. Proses selanjutnya adalah perendaman serbuk KBK dala pelarut etanol 96% selama 3 hari. Selanjutnya proses penyaringan ekstrak dan penguapan pelarut dilakukan hingga mendapatkan ekstrak KBK. Lebih lanjut lagi, pembuatan spesimen yang digunakan untuk pengujian korosi dilakukan dengan memotong material. Dimensi spesimen uji adalah 1 cm x 1 cm, dimana di sambung dengan kabel dan dilakukan proses mounting. Lebih jauh lagi, specimen uji yang telah dimounting dilakukan proses amplas dengan mesin poles metalografi hingga grit 1200. Kemudian, spesimen yang telah dipreparasi dibersihkan dengan aquades serta dipastikan langsung diuji. Dalam pengujian korosi, larutan uji menggunakan media asam klorida (HCl) dengan konsentrasi 0,1 M. Penambahan ekstrak KBK dilakukan dengan menvariasikan rentang konsentrasi antara 10 ppm hingga 700 ppm . Pengujian kandungan senyawa polifenol dalam larutan ekstrak KBK menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis Pengujian elektrokimia Dalam penelitian ini, pengujian elektrokimia menggunakan metode Tafel dan EIS. Potentiostat. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan peralatan uji potentiostat ( GAMRY PCI4G750-50090), dihubungkan dengan computer dengan software DC105 ( Tafel) dan EIS300 ( EIS )sesuai standar ASTM G-87 yang terlihat pada Gambar 1.


Halaman - 168


Gambar 1. Sel polarisasi dengan menggunakan 3 elektroda Nilai potensial dimonitor dengan menggunakan elektroda referensi saturated calomel electrode (SCE) sehingga semua nilai uji potensial di dalam tulisan ini mengacu pada SCE. Kabel platina dipasang sebagai counter electrode, dimana elektroda kerja berupa spesimen uji baja karbon dipasang di dalam sel gelas uji. Pengujian Tafel dilakukan dengan media larutan uji 250 mL yang berisi variasi konsentrasi inhibitor KBK dalam 0,1 M HCl. Sebelum pengujian ini, specimen direndam selama 15 menit hingga mencapai potensial sirkuit terbuka stabil. Dalam pengujian ini, kurva polarisasi tafel ditentukan dengan mempolarisasikan potensial dengan kondisi rentang ±250 mV relatif terhadap potensial bebas korosi ( E vs SCE) dan scan rate 1 mV/s. Pengujian ompendansi ( EIS) dilakukan dengan membangkitkan peak-peak dengan frekuensi ac rentang 1 Hz hingga 300 mHz. Analisa datadata pengujian menggunakan program Echem Analyst 6.25. Setiap pengujian dilakukan pengulangan minimal 3 kali. Semua pengujian dilakukan dalam kondisi tanpa aliran dan suhu ruang. Efisiensi inhibitor (EI) sebagai penilaian efektivitas inhibitor diperhitungkan dengan persamaan sebagai berikut : EI(%) = ((Xo-Xi)/Xo) x 100% Dimana Xo adalah laju korosi tanpa inhibitor, sedangkan Xi adalah laju korosi dengan inhibitor.

HASIL DAN PEMBAHASAN Uji kandungan senyawa polifenol Hasil pengujian kandungan kulit buah kelengkeng (KBK) dengan metode spektrophotometri dilakukan sebesar 74,3 mg dalam setiap satu gram esktrak KBK (7,43%). Di sisi lain, kadar polifenol tanaman gambir, tanaman brotowali dan tanaman bakau masing-masing sebesar 8,135%, 6,705% dan 9,230%, dimana ekstrak masing-masing bahan mempunyai potensi inhibisi terhadap proses korosi pada baja karbon dalam larutan asam klorida[2]. Kurva polarisasi Inhibitor Gambar 2 memperlihatkan sebuah kurva polarisasi baja karbon dalam media 0,1 M HCl dengan kehadiran variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng (KBK). Data-data yang didapatkan dari ekstrapolasi kurva tersebut adalah potensial korosi (Ecorr), rapat arus korosi (Icorr) dan laju korosi. Rapat arus anodik dan rapat arus katodik menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak KBK,dimana perubahan nilai Ecorr dibawah 85 mV. Lebih jauh lagi, perubahan nilai E corr dibawah 85 mV juga terjadi dibeberapa inhibitor korosi alami yang sama dengan penelitian inhibitor KBK[9,10,11,12]. Oleh karena itu, Inhibitor korosi ekstrak KBK dikatagorikan sebagai inhibitor campuran.


Halaman - 169


Gambar 2. Kurva polarisasi baja karbon dalam media 0,1 M HCl dengan kehadiran variasi konsentrasi ektrak kulit buah kelengkeng

Gambar 3. Kurva laju korosi baja karbon sebagai fungsi dari variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng dalam larutan 0,1 M HCl. Gambar 3 memperlihatkan kurva laju korosi baja karbon sebagai fungsi dari variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng (KBK) dalam larutan 0,1 M HCl. Penurunan laju korosi jelas terlihat seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak KBK. Penurunan drastis laju korosi terjadi hingga pada konsentrasi KBK 200 ppm kemudian menjadi landai hingga 700 ppm. Laju korosi terendah terjadi pada konsentrasi KBK 500 ppm kemudian mengalami kenaikan hingga 700 ppm.


Halaman - 170


Gambar 4. Kurva efisiensi inhibitor korosi baja karbon sebagai fungsi dari variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng dalam larutan 0,1 M HCl.

Gambar 4 memperlihatkan kurva efisiensi inhibitor korosi baja karbon sebagai fungsi dari variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng dalam larutan 0,1 M HCl. Lebih jauh lagi, keefektifan suatu inhibitor korosi dalam menghambat laju reaksi proses korosi dinilai dengan prosentase efisiensi inhibisi yang terlihat pada persamaan 1.

EI(%) =( Cro-Crinh) x 100 Cro

(1)

Dimana Cro adalah laju korosi tanpa penambahan inhibitor dan Crinh adalah laju korosi dengan penambahan inhibitor. Hasil perhitungan prosentasi efisiensi inhibisi (EI) memperlihatkan nilai tertinggi EI adalah 93% pada konsentrasi ekstrak KBK 500 ppm. Tabel 1. Parameter korosi pada Baja karbon dalam larutan 0,1 M HCl dengan penambahan konsentrasi esktrak KBK yang didapat dari pengujian elektrokimia Konsentras i Ecorr(mV icorr Laju korosi Efisiensi Inhibisi Surface coverage KBK(ppm) ) (A/cm2) (mpy) (%) (θ) 0 -513.4 1.19E-03 543.9 0 0 10

-516.4

8.61E-04

393.4

27.67052767 0.276302521

50

-506.9

3.01E-04

137.6

74.70123184 0.74697479

100

-508.8

3.02E-04

138.1

74.60930318 0.746134454

200

-507.2

1.55E-04

70.69

87.00312557 0.87

300

-504.1

1.13E-04

51.66

90.5019305 0.904957983

400

-502

8.47E-05

38.65

92.89391432 0.928865546

500

-496.6

8.30E-05

37.92

93.02813017 0.930268908

600

-504.6

9.69E-05

44.27

91.86063615 0.918588235

700

-501.1

8.64E-05

39.47

92.74315131 0.927420168

Pada Tabel 1 memperlihatkan bahwa peningkatan konsentrasi esktrak KBK meningkatkan efisiensi inhibisi baja karbon, dimana indikasi keberadaan lebih molekul teradsorbsi di permukaan baja pada konsentrasi tinggi menyebabkan pembentukan lapisan protektif [13]. Lebih jauh lagi, peningkatan


Halaman - 171

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016 efisiensi inhibisi dengan peningkatan konsentrasi ekstrak KBK dapat diindikasikan peningkatan sejumlah komponen dari ekstrak teradsorpsi di seluruh permukaan baja menutupi daerah aktif, dimana serangan korosi tersebut terjadi. Disisi lain, terminologi surface coverage (SC) dari molekul adsorpsi juga dipertimbangkan sebagai parameter korosi, selain nilai EI[13]. Sebagai tambahan, Peningkatan nilai SC adsorpsi pada inhbitor [9] dan penurunan nilai laju korosi terjadi seiring peningkatan konsentrasi ekstrak[10]. Kurva Impedansi Perilaku elektrokimia baja karbon dalam larutan HCl tanpa dan dengan ekstrak KBK dilakukan dengan electrochemical impedance spectroscopy (EIS) pada temperatur ruang, dimana sebelum pengujian EIS dilakukan perendaman spesimen selama 15 menit. Kurva nyquist pada baja karbon dihasilkan tanpa dan dengan variasi konsentrasi penambahan ekstrak KBK yang terlihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva Nyquist tanpa dan dengan penambahan konsentrasi ekstrak kulit buah kelengkeng dalam larutan HCl Pada Gambar 5, larutan 0,1 M HCl tanpa dan dengan inhibitor, kurva impedansi menunjukan satu capacitive loop yang mengindikasikan bahwa korosi baja secara keseluruhan dikontrol oleh proses transfer muatan[17]. Lebih jauh lagi, diameter capacitive loop dengan penambahan inhibitor lebih besar daripada tanpa penambahan inhibitor, dan membesar seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak KBK. Ini berarti bahwa nilai impedansi suatu substrak yang terinhibisi meningkat dengan peningkatan konsentrasi esktrak KBK dan menunjukan kemampuan inhibisi yang baik.

Gambar 5. Rangkaian setara listrik digunakan untuk permodelan antarmuka baja karbon dalam larutan 0,1 M HCl tanpa dan dengan penambahan konsentrasi ekstrak KBK Hasil pengujian EIS yang berisi kurva capacitive loop disimulasikandengan rangkaian setara listrik terlihat pada Gambar 7 yang merupakan sirkuit sederhana randles,sama dengan penelitian M.J.Kassim dan rekan[2]. Keberadaan permodelan tersebut bertujuan untuk menverifikasi atau mengesampingkan model mekanistik dan menghitung nilai numerik yang berhubungan dengan sifat kimia dan atau fisik sistem elektrokimia [9]. Model sirkuit yang terlihat pada Gambar 4 digunakan untuk menganalisa data-data impedansi yang terlihat pada Tabel 2 . Lebih jauh lagi, model tersebut terdiri dari tahanan larutan (Ru), tahanan transfer muatan pada reaksi korosi antarmuka (Rp) dan kapasitansi lapisan


Halaman - 172

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016 ganda. Tabel 2. Data-data hasil EIS Konsentrasi inhbitor KBK(ppm)

Ru(ohm)

Rp(ohm)

Cf(Farad)

0

4.424

42.77

5.65E-05

500

4.318

69.21

4.84E-05

1100

3.774

97.64

4.29E-05

3000

3.449

139.6

3.68E-05

4000

3.999

167.9

4.02E-05

5600

3.003

166

3.04E-05

6000

4.138

175.5

4.13E-05

7000

3.217

153.5

4.02E-05

9000

9.968

163.3

3.92E-05

Pada Tabel 2 memperlihatkan bahwa nilai Rp meningkat dan nilai Cf menurun dengan meningkatnya konsentrasi inhibitor. Ini disebabkan penggantian secara bertahap molekul-molekul air oleh adsorpsi molekul-molekul inhibitor di permukaan logam, menurunkan reaksi pelarutan berlanjut[17]. Nilai Rp yang tinggi umumnya dihubungkan dengan sistem korosi yang rendah. Lebih jauh lagi, penurunan nilai Cf disebabkan karena penurunan konstanta dielektrik lokal dan/atau dari peningkatan ketebalan lapisan ganda listrik diusulkan fungsi molekul inhbitor melalui adsorpsi pada antar muka logam/larutan[18] Mekanisme inhibisi ekstrak kulit buah kelengkeng Berdasarkan hasil uji elektrokimia antara lain polarisasi tafel dan electrochemical impedance spectroscopy, dimana ekstrak kulit buah kelengkeng menghambat proses korosi pada baja karbon dalam larutan 0,1 M asam klorida dikarenakan proses adsorpsi. Lebih jauh lagi proses tersebut dimungkinkan terjadi dari larutan asam yang akan mengubah permukaan baja karbon menjadi kondisi pasif dari kondisi perlarutan aktif melalui pembentukan lapisan protektif. Disisi lain, media asam klorida, senyawa organik mengikuti kaidah Langmuir adsorption isotherm dengan persamaan :

(2)

Dimana, Cinh adalah konsentrasi inhibtor, Kads merupakan konstanta kesetimbangan dari proses adsorpsi dan desorpsi, dan θ adalah surface coverage. Pada Gambar 6 memperlihatkan Kurva langmuir adsorption isotherm ekstrak KBK di permukaan baja dalam larutan HCl, dimana nilai regresi linear antara C/θ and C dan garis lurus antara C/θ and C. Berdasarkan Gambar 6, nilai R2 hampir sama dengan 1 dan nilai kemiringan (slope) juga hamper mendekati 1 yang mengindikasikan bahwa permukaan baja mengikuti aturan Langmuir adsorption isotherm. Lebih jauh lagi, dalam penelitian ini, nilai Kads ekstrak KBK berkisar 61,7 lebih besar dibandingkan nilai Kads ekstrak jahe dan kunyit dalam larutan asam klorida[15]. Oleh karena itu, nilai Kads yang tinggi mengindikasikan lebih efisien proses adsorption dan lebih baik nilai efisiensi inhibisi [16].


Halaman - 173


Gambar 6. Kurva langmuir adsorption isotherm ekstrak KBK di permukaan baja dalam larutan HCl Setelah nilai konstanta kesetimbangan adsorpsi diperoleh, nilai energi bebas adsorpsi ΔG◦ads diperhitungkan untuk melihat derajat spontanitas suatu reaksi didapat melalui persamaan :

(3)

Umumnya, nilai ΔG◦ads hingga -20 kJ/mol mengindikasikan interraksi elektrostatik antara molekul-molekul inhibitor yang bermuatan dan permukaan logam yang bermuatan (physisorption)[14]. Nilai ΔG◦ads lebih negatif –dari -40 kJ/mol mengindikasikan pembagian muatan atau transfer muatan dari molekul-molekul inhibitor ke permukaan logam (chemisorpsi)[14]. Lebih jauh lagi, perhitungan nilai ΔG◦ads ekstrak KBK sebesar - 20,2 kJ/mol, dimana nilai tersebut diantara daerah adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia. Ini mengindikasikan bahwa proses adsorpsi inhibitor ekstrak KBK terjadi di kedua adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia.

KESIMPULAN Ringkasan hasil penelitian awal mengenai inhibitor korosi ekstrak kulit buah kelengkeng dalam larutan 0,1 M HCl antara lain 1. Keberadaan ekstrak kulit buah kelengkeng(KBK) menghambat proses korosi pada baja karbon di dalam larutan HCl. 2. Peningkatan konsentrasi ekstrak KBK menurunkan laju korosi dan menaikan nilai efisiensi inhibisi 3. Nilai efisiensi inhibisi tertinggi sebesar 93%, dimana nilai tahanan transfer muatan baja karbon sebesar 200 ohm terjadi pada konsentrasi KBK sebesar 500 ppm. 4. Ekstrak KBK bertindak sebagai inhibitor campuran yang mereduksi laju reaksi anodik dan katodik. 5. Peningkatan konsentrasi esktrak KBK meningkatkan tahanan transfer muatan dan menurunkan nilai kapasitansi lapisan ganda 6. Mekanisme inhibisi ekstrak KBK di permukaan baja karbon adalah proses adsorpsi molekul inhibitor sesuai dengan aturan Langmuir adsorption isotherm.

DAFTAR PUSTAKA [1]. K.L. Vasanth, Vapor Phase Corrosion Inhibitors, Corrosion: Fundamentals, Testing, and Protection, Vol 13A, ASM Handbook, ASM International, 2003, p 871–877 [2]. A. Suhendi, Muhtadi, L Adhiyati H,T.Azizah.S, Haryoto, Aktivitas Sitotoksik dari Ekstrak Kulit Buah Durian (Durio zibethinus Murr.), dan Kelengkeng (Dimocarpus longan Mark.) terhadap sel


Halaman - 174

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016 vero dan Hela, Prosiding Simposium Nasional RAPI XIII, FT UMS,2014. [3]. Jaitrong, S., Nithiya R. & John A. M., 2006, Analysis of the Phenolic Compound in Longan (Euphoria Longan Lour. Steud)Peel, Proc.Fla.State, Hort. Soc, 119, 371- 375 [4]. M.J.Kassim, T. K. Wei, Plants Polyphenols: An Alternative Source for Green Corrosion Inhibitor, The Proceedings of 2nd Annual International Conference Syiah Kuala University 2012. [5]. P.A. Schweitzer, Fundamentals of Corrosion: Mechanisms, Causes, and Preventative Methods, CRC Press,2009,p 309-327 [6]. S. Leelavathi, R. Rajalakshmi, 2013, Dodonaea viscosa (L.) Leaves extract as acid Corrosion inhibitor for mild Steel – A Green approach,J. Mater. Environ. Sci. 4(5), 625-638 [7]. S. S. Shivakumar and K. N. Mohana,2012, Centella asiatica extracts as green corrosion inhibitor for mild steel in 0.5 M sulphuric acid medium, Adv. Appl. Sci. Res., 3(5), 3097-3106 [8]. Pandian, B. Raja; Mathur G. Sethuraman,2009, Solanum Tuberosum as an Inhibitor of Mild Steel Corrosion in Acid Media, Iran. J. Chem. Chem. Eng,28(1), 77-84 [9]. M. Manssouri, Y. El Ouadi, M. Znini, J. Costa, A. Bouyanzer, J-M. Desjobert, L. Majidi, 2015, Adsorption proprieties and inhibition of mild steel corrosion in HCl solution by the essential oil from fruit of Moroccan Ammodaucus leucotrichus,Mater. Environ. Sci. 6 (3), 631-646 [10]. H. Bendaif, A. Melhaoui, M. El Azzouzi, B. Legssyer, T. Hamat, A. Elyoussfi, A. Aouniti, Y. El Ouadi, M. Aziz, 2016, Eco-Friendly Pancratium Foetidum Pom Extracts as Corrosion inhibitors for Mild Steel in 1M HCl Media, J. Mater. Environ. Sci. 7 (4) , 1276-1287 [11]. A. Mathina1, R. Rajalakshmi, 2016, Corrosion Inhibition of Mild Steel in Acid Medium using Canna Indica as green Corrosion Inhbitor, Rasayan J.chem, 9(1),56-66 [12]. D. K. Verma, F. Khan, 2016, Electrochemical Study of Corrosion Inhibition of Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution by the Extract of Cuscuta Reflexa, Chemistry and Materials Research, 8(4), 1-7 [13]. V.S. Rao, L.K. Singhal,2009, Corrosion Behavior and Passive Film Chemistry of 216 L Stainless Steel in Sulphuric Acid, J. Mater. Sci., 44(9), 2327–2333 [14]. M. Yadav, S. Kumar, I. Bahadur, D. Ramjugernath, 2014, Electrochemical and Quantum Chemical Studies on Synthesized Phenylazopyrimidone Dyes as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in a 15% HCl Solution, Int. J. Electrochem. Sci., 9 ,3928 – 3950 [15]. A.M. Al-Fakih, M. Aziz, H.M. Sirat, 2015, Turmeric and ginger as green inhibitors of mild steel corrosion in acidic medium, J. Mater. Environ. Sci. 6 (5), 1480-1487. [16]. M.Yadav, S. Kumar, I.Bahadur, D. Ramjugernath, 2014, Electrochemical and Quantum Chemical Studies on Synthesized Phenylazopyrimidone Dyes as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in a 15% HCl Solution, Int. J. Electrochem. Sci., 9, 3928 – 3950. [17]. A.S.Fouda,A.El-Bendary, M.Diab,A.Bakr, 2014, Inhibition of corrosion of carbon steel in 0.5 m HCl solutions by some pyridoprymidine derivatives, Fouda & al. / Mor. J. Chem. 2 N°4, 302-319 [18]. E. A. Noor, A. H. Al-Moubaraki, 2008,Thermodynamic study of metal corrosion and inhibitor adsorption processes in mild steel/1-methyl-4[4(-X)-styryl pyridinium iodides/hydrochloric acid systems,Mater.Chem.Phys. 110, 145.


Halaman - 175

Seminar Nasional Metalurgi dan Material IX (SENAMM IX) 2016 Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 11 Oktober 2016

Recommend Documents