EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza...

10
EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT (Na 2 MoO 4 .2H 2 O) SEBAGAI ANTI KOROSI DALAM SISTEM AIR PENDINGIN STAGNAN Muhammad Reza * , Sutanto 1 , Ardian Prasetya 2 1 Program Studi Kimia, FMIPA Universitas Pakuan, Jl. Pakuan PB 452, Bogor, Jawa Barat 16143 2 PT. Ecolab International Indonesia, Jalan Pahlawan, Desa Karangasem Timur, Citeureup, Kabupaten Bogor, West Java [email protected] ABSTRAK EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT (Na 2 MoO 4 .2H 2 O) SEBAGAI ANTI KOROSI DALAM SISTEM AIR PENDINGIN STAGNAN. Penelitian laju korosi pada sistem air pendingin stagnan di PT. Ecolab International Indonesia, merupakan langkah tepat dalam solusi penanganan korosi di industri dan inhibitor menjadi pilihan yang efektif, efisien dan ekonomis. Penelitian ini bertujuan mengetahui efektivitas anti korosi molibdat pada berbagai dosis dan menentukan dosis efektifnya dalam menghambat laju korosi pada sistem air pendingin stagnan. Penelitian ini diawali dengan pembuatan air pendingin (simulasi) kemudian dimasukkan pada setiap bejana sebanyak 1 liter. Dilakukan penambahan inhibitor molibdat dengan dosis 144 ppm, 176 ppm, 208 ppm, 240 ppm dan 272 ppm pada setiap bejana kecuali kontrol. Selanjutnya, dicelupkan 1 kupon korosi untuk setiap bejana. Disimpan semua pengujian tersebut tanpa gangguan. Analisis air dilakukan setiap 24 jam dan setiap minggu. Pengujian laju korosi dilakukan pada hari ke-14 dan hari ke-28. Hasil Penelitian menunjukan bahwa semakin tinggi inhibitor molibdat (Na 2 MoO 4 .2H 2 O) yang ditambahkan semakin efektif dalam menghambat laju korosi pada air pendingin stagnan. Dengan mengikuti hubungan persamaan y= 1,4114 e-0,038x maka dosis efektif inhibitor molibdat terjadi pada konsentrasi 208 ppm dengan laju korosi 1,2289 mpy sedangkan kontrol sebesar 2,636 mpy pada 28 hari pengujian. Efektivitas inhibitor molibdat yang didapatkan sebesar 53,4%. Kata kunci: Korosi, Sistem Air Pendingin, Air Stagnan, Anti Korosi Molibdat 1. PENDAHULUAN Korosi merupakan proses alamiah yang terjadi karena logam berusaha untuk kembali pada bentuknya semula di alam. Jadi proses korosi tidak bisa dihindari dan karena proses ini merugikan maka manusia berusaha untuk merekayasa agar korosi yang terjadi bisa berjalan selambat mungkin. Peralatan-peralatan yang bersinggungan langsung dengan air atau cairan lain yang korosif akan mudah terserang korosi lebih-lebih jika berhubungan langsung dengan air secara terus menerus. Masalah korosi yang terjadi di sistem pendingin mendapat perhatian serius pihak perusahaan terutama jika media pendingin (air) dalam keadaan stagnan. Pada kondisi tersebut korosi bisa terjadi dengan sangat cepat dan banyak ditemukan kerusakan-kerusakan signifikan yang ditimbulkan oleh adanya kondisi tersebut. (Cheremisinoff and Cheremisinoff, 1983). Upaya pencegahan korosi telah banyak dilakukan dengan teknologi perlindungan logam salah satu diantaranya adalah penggunaan inhibitor. Penggunaan inhibitor dilakukan dengan menambahkan sedikit zat ke lingkungan korosif, mekanismenya melalui adsorpsi suatu zat pada permukaan logam untuk membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan media ada pula yang membentuk endapan dan ada pula yang menghilangkan konstituen agresif. Berdasarkan dari asumsi tersebut, penelitian ini dilakukan pada penggunaan inhibitor karena mekanisme penghambatannya berdasarkan suatu reaksi kimia dengan tingkat penggunaan konsentrasi yang kecil sehingga lebih efektif digunakan pada jaringan internal sistem air pendingin. Inhibitor yang digunakan adalah jenis anodik, yaitu molibdat dalam senyawa natrium molibdat dihidrat (Na 2 MoO 4 .2H 2 O). Inhibitor ini dalam keadaan air bersirkulasi pada sistem pendingin dapat efektif menghambat laju korosi. Namun untuk kondisi air stagnan belum pernah dilakukan penelitian efektivitas molibdat sebagai inhibitor tunggal sehingga perlu kajian lebih lanjut. Korosi merupakan kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki (Atkins, 1999). Perbedaan struktur logam serta perbedaan tegangan didalam bagian- bagian logam secara alami dapat menimbulkan perbedaan potensial antara bagian-bagian yang menyebabkan sebagian dari logam bersifat katodik serta bagian logam bersifat anodik yang akan menyebabkan terjadinya suatu proses korosi. Korosi dapat terjadi jika terdapat anoda, katoda,

Transcript of EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza...

Page 1: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT (Na2MoO4.2H2O)

SEBAGAI ANTI KOROSI DALAM SISTEM AIR PENDINGIN STAGNAN

Muhammad Reza

*, Sutanto

1, Ardian Prasetya

2

1Program Studi Kimia, FMIPA Universitas Pakuan, Jl. Pakuan PB 452, Bogor, Jawa Barat 16143

2PT. Ecolab International Indonesia, Jalan Pahlawan, Desa Karangasem Timur, Citeureup, Kabupaten Bogor,

West Java

[email protected]

ABSTRAK

EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT (Na2MoO4.2H2O) SEBAGAI ANTI KOROSI

DALAM SISTEM AIR PENDINGIN STAGNAN. Penelitian laju korosi pada sistem air pendingin stagnan di

PT. Ecolab International Indonesia, merupakan langkah tepat dalam solusi penanganan korosi di industri dan

inhibitor menjadi pilihan yang efektif, efisien dan ekonomis. Penelitian ini bertujuan mengetahui efektivitas anti

korosi molibdat pada berbagai dosis dan menentukan dosis efektifnya dalam menghambat laju korosi pada

sistem air pendingin stagnan. Penelitian ini diawali dengan pembuatan air pendingin (simulasi) kemudian

dimasukkan pada setiap bejana sebanyak 1 liter. Dilakukan penambahan inhibitor molibdat dengan dosis 144

ppm, 176 ppm, 208 ppm, 240 ppm dan 272 ppm pada setiap bejana kecuali kontrol. Selanjutnya, dicelupkan 1

kupon korosi untuk setiap bejana. Disimpan semua pengujian tersebut tanpa gangguan. Analisis air dilakukan

setiap 24 jam dan setiap minggu. Pengujian laju korosi dilakukan pada hari ke-14 dan hari ke-28. Hasil

Penelitian menunjukan bahwa semakin tinggi inhibitor molibdat (Na2MoO4.2H2O) yang ditambahkan semakin

efektif dalam menghambat laju korosi pada air pendingin stagnan. Dengan mengikuti hubungan persamaan y=

1,4114e-0,038x

maka dosis efektif inhibitor molibdat terjadi pada konsentrasi 208 ppm dengan laju korosi 1,2289

mpy sedangkan kontrol sebesar 2,636 mpy pada 28 hari pengujian. Efektivitas inhibitor molibdat yang

didapatkan sebesar 53,4%.

Kata kunci: Korosi, Sistem Air Pendingin, Air Stagnan, Anti Korosi Molibdat

1. PENDAHULUAN

Korosi merupakan proses alamiah yang terjadi

karena logam berusaha untuk kembali pada

bentuknya semula di alam. Jadi proses korosi tidak

bisa dihindari dan karena proses ini merugikan

maka manusia berusaha untuk merekayasa agar

korosi yang terjadi bisa berjalan selambat mungkin.

Peralatan-peralatan yang bersinggungan langsung

dengan air atau cairan lain yang korosif akan

mudah terserang korosi lebih-lebih jika

berhubungan langsung dengan air secara terus

menerus.

Masalah korosi yang terjadi di sistem pendingin

mendapat perhatian serius pihak perusahaan

terutama jika media pendingin (air) dalam keadaan

stagnan. Pada kondisi tersebut korosi bisa terjadi

dengan sangat cepat dan banyak ditemukan

kerusakan-kerusakan signifikan yang ditimbulkan

oleh adanya kondisi tersebut. (Cheremisinoff and

Cheremisinoff, 1983).

Upaya pencegahan korosi telah banyak

dilakukan dengan teknologi perlindungan logam

salah satu diantaranya adalah penggunaan inhibitor.

Penggunaan inhibitor dilakukan dengan

menambahkan sedikit zat ke lingkungan korosif,

mekanismenya melalui adsorpsi suatu zat pada

permukaan logam untuk membentuk suatu lapisan

pasif pada permukaan media ada pula yang

membentuk endapan dan ada pula yang

menghilangkan konstituen agresif.

Berdasarkan dari asumsi tersebut, penelitian ini

dilakukan pada penggunaan inhibitor karena

mekanisme penghambatannya berdasarkan suatu

reaksi kimia dengan tingkat penggunaan

konsentrasi yang kecil sehingga lebih efektif

digunakan pada jaringan internal sistem air

pendingin. Inhibitor yang digunakan adalah jenis

anodik, yaitu molibdat dalam senyawa natrium

molibdat dihidrat (Na2MoO4.2H2O). Inhibitor ini

dalam keadaan air bersirkulasi pada sistem

pendingin dapat efektif menghambat laju korosi.

Namun untuk kondisi air stagnan belum pernah

dilakukan penelitian efektivitas molibdat sebagai

inhibitor tunggal sehingga perlu kajian lebih lanjut.

Korosi merupakan kerusakan atau degradasi

logam akibat reaksi redoks antara suatu logam

dengan berbagai zat di lingkungannya yang

menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak

dikehendaki (Atkins, 1999). Perbedaan struktur

logam serta perbedaan tegangan didalam bagian-

bagian logam secara alami dapat menimbulkan

perbedaan potensial antara bagian-bagian yang

menyebabkan sebagian dari logam bersifat katodik

serta bagian logam bersifat anodik yang akan

menyebabkan terjadinya suatu proses korosi.

Korosi dapat terjadi jika terdapat anoda, katoda,

Page 2: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

lingkungan korosif ataupun kontak metalik dalam

suatu sel korosi (Saputri, dkk., 2013).

Pada proses korosi logam dalam lingkungan

akuatik (mengandung air) terjadi peristiwa

elektrokimia yang meliputi proses perpindahan

massa dan perpindahan muatan antara logam

dengan lingkungannya.

Umumnya masalah korosi disebabkan oleh air,

tetapi ada beberapa faktor selain air yang

mempengaruhi korosi, diantaranya: Faktor Gas

Terlarut, Faktor Padatan Terlarut dan Elektrolit,

pH, Temperatur, Keberadaan Zat Pengotor,

Metalurgi, Mekanikal, Kontak dengan Logam lain,

Pertumbuhan Mikrobiologi (Sidiq, 2013),

(Atmadja, 2010).

Dari berbagai faktor diatas dapat terjadi

berbagai jenis korosi, diantaranya: Korosi Merata,

Korosi Oksigen (Korosi Sumuran, Korosi Celah,

Tuberkulasi), Korosi Batas Butir, Korosi Retak

Tegang, Korosi Dwi Logam, Korosi Pelarutan

Selektif, Korosi Erosi (Korosi Kavitasi, Korosi

Resah), Korosi Temperatur Tinggi, Korosi

Mikrobiologi (Uhlig and Robert, 2008), (Fontana

and Norbert, 1978), (Herro and Robert, 1993).

Selama korosi berlangsung terjadi mekanisme

korosi, yaitu: pada daerah anodik terjadi pelarutan

atom-atom besi disertai pelepasan elektron

membentuk ion Fe2+

di mana besi mengalami

oksidasi.

Fe(s) → Fe2+

(aq) + 2e-

Elektron yang dibebaskan di anoda mengalir ke

bagian lain dari besi itu pada permukaan logam

yang sama yang bertindak sebagai katoda, di mana

oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e <–> 2H2O(l) atau O2(g)

+ 2H2O(l) + 4e- <–> 4OH

-(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anoda selanjutnya

teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian

membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat

besi.

2Fe2+

(aq) + 4OH-(aq) → 2Fe(OH)2(s)

4Fe(OH)2(s) + O2(g) → 2Fe2O3.4H2O(s)

(Atkins, 1999)

Berikut adalah gambar mekanisme korosi logam

besi dalam air (elektrolit):

Gambar 1. Mekanisme korosi pada logam besi

(Geiger and Mel, 2012)

Dari mekanisme korosi tersebut dapat diketahui

nilai kecepatan korosinya melalui analisis laju

korosi. Laju korosi merupakan kecepatan rata-rata

perubahan ketebalan atau berat dari logam yang

mengalami korosi terhadap waktu melalui proses

elektrokimia.

Laju korosi pada umumnya dapat diukur

menggunakan metode kehilangan berat dengan

menghitung selisih antara berat awal dan berat

akhir, kehilangan berat terjadi setelah beberapa

waktu pencelupan. Dengan rumus:

( ) ( )

Keterangan:

Area faktor kupon mild steel : 1,11

W1 : selisih berat (mg)

W2 : berat koreksi pencelupan kupon selama

30 detik = 2 mg

T : waktu pencelupan kupon (hari)

(NALCO, 1987)

Korosi yang terjadi khususnya pada sistem air

pendingin dapat menimbulkan permasalahan korosi

yang serius ketika kontak dengan kondisi air

stagnan. Air stagnan merupakan air yang tidak

mengalir dalam arti terjadinya genangan air yang

disebabkan dari prosedur sirkulasi yang tidak

lengkap (pompa sirkulasi sering menutup-off),

kelebihan kapasitas dan konstruksi pipa yang tidak

tepat ataupun saat sistem tidak running

(maintenance) menyebabkan air akan stagnan untuk

banyak waktu. Pada kondisi ini korosi merata

maupun lokal akan terjadi lebih cepat dan parah.

Air yang digunakan dalam sistem pendingin

dapat dikatakan bervariasi dari komposisi kimia

airnya sehingga tingkat korosifitas dari masing-

masing air ini akan berlainan terhadap logam

(Atmadja, 2010). Berikut adalah kualitas air sistem

pendingin yang diterapkan oleh industri:

Tabel 1. Kualitas Air Pendingin (Setiadi, 2007)

No. Parameter Batas

Maksimum

1. pH 6,5-8,0

2. Konduktivitas (mS/cm) maks. 4000

3. Alkalinitas (ppm/CaCO3) maks. 500

4. Kesadahan Ca (ppm/Ca) maks. 150

5. Total Kesadahan (ppm/ CaCO3) maks. 100

6. Klorida (ppm/ Cℓ) maks. 250

7. Sulfat (ppm/ SO4) maks. 250

8. Besi Total (ppm/ Fe) maks. 1,0

9. Silika (ppm/ SiO2) maks. 150

Korosi yang terjadi pada logam tidak dapat

dihindari, tetapi hanya dapat dicegah dan dihambat.

Penggunaan inhibitor menjadi pilihan yang banyak

digunakan di industri pada sistem air pendinginnya

karena lebih efektif, ekonomis dan praktis dalam

penggunaan (Herro and Robert, 1993). Inhibitor

korosi adalah zat anti korosi yang apabila

ditambahkan atau dimasukkan dalam jumlah sedikit

kedalam suatu media atau sistem (lingkungan yang

korosif) dapat secara efektif memperlambat atau

mengurangi laju pengkaratan yang ada (Rozenfeld,

1981).

Terdapat beberapa jenis zat inhibitor, yaitu:

1. Inhibitor Katodik .

2. Inhibitor Anodik

3. Inhibitor Campuran

(Dalimunthe, 2004).

Page 3: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

Inhibitor yang digunakan adalah molibdat dalam

bentuk garam anhidrat (Na2MoO4.2H2O). Natrium

molibdat termasuk dalam inhibitor anodik, yaitu

menghambat dengan meningkatkan polarisasi

komponen anoda dari sel korosi logam.

Gambar 2. Struktur kimia Na2MoO4.2H2O

(Anonim, 2009)

Dalam sistem air pendingin, aplikasi natrium

molibdat lebih disukai penggunaanya karena

memberikan perlindungan korosi yang baik dan

melibatkan penggunaan tingkat konsentrasi yang

sedikit sehingga lebih efektif dan ekonomis. Pada

aplikasinya menurut Geiger and Mel (2012),

penggunaan molibdat yang di rekomendasikan pada

sistem hanya 200-300 ppm molibdat sebagai

MoO42¯.

Mekanisme inhibitor anodik secara umum

adalah inhibitor akan teradsorpsi ke permukaan

oksida berpori (melalui proses pertukaran ion)

sehingga membentuk sebuah film pasif transparan

yang tipis, film ini dapat tahan terhadap kecepatan

aliran, turbulensi dan kedap anion (terutama klorida

dan sulfat) dalam beberapa waktu (Dalimunthe,

2004). Untuk molibdat diyakini akan terhidrasi

untuk memperkuat lapisan oksida besi dengan

ikatan hidrogen dan kelompok hidroksida sehingga

permukaan baja akan mengalirkan muatan negatif

yang menghambat ion agresif (klorida dan sulfat)

mendekati permukaan logam. Film pasif yang

terbentuk antara molibdat dengan besi adalah

lapisan [Fe(MoO4)2]2-

. Senyawa tersebut dapat

terbentuk diperkirakan melalui reaksi:

Fe + 2MoO42-

↔ [Fe(MoO4)2]

2-

besi-molibdat

Menurut Sastri (1990), permukaan baja ringan

yang terkena molibdat setelah dianalisis dengan

instrumen XPS, AES dan microprobe elektron

menunjukkan adanya kombinasi antara FeO.OH

dengan MoO42-

dalam membentuk lapisan pasif

dengan ketebalan tertentu.

Dalam penelitian ini terdapat berbagai

parameter uji, diantaranya:

1. Uji Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) menunjukkan kadar

asam atau basa dalam suatu larutan melalui

konsentrasi (aktifitas) ion hidrogen (H+). Dalam

penghambatan berbasis molibdat kenaikan pH

dapat terjadi dalam air pendingin karena adanya

reaksi hidrolisis. Dengan reaksi sebagai berikut:

Na2MoO4 ↔ 2Na+ + MoO4

2-

MoO42-

+ 2H2O ↔ H2MoO4 + 2OH-

Banyaknya ion OH- yang terlepas tergantung dari

konsentrasi inhibitor molibdat yang ditambahkan

dan terhidrolisis. Penentuan pH air pendingin dilakukan

menggunakan alat pHmeter dengan mengukur

keberadaan ion H+

dan ion OH- yang selalu dinamis

dengan H2O.

2. Konduktivitas

Besarnya konduktivitas air pendingin sebanding

dengan unsur atau senyawa terlarut yang mengion

menjadi anion dan kation pembentuknya, seperti

natrium molibdat. Dengan reaksi sebagai berikut:

Na2MoO4 ↔ 2Na+ + MoO4

2-

Ion-ion yang terbentuk menjadikan larutan mudah

untuk menghantarkan arus listrik sehingga

konduktivitas air pendingin akan berbanding lurus

dengan konsentrasi garam terlarut.

Penentuan konduktivitas air pendingin

dilakukan menggunakan alat konduktivitimeter

dengan mengukur jumlah daya hantar listrik ion-ion

yang ada di dalam air atau larutan.

3. Klorida (Cℓ-)

Unsur klorida dalam bentuk ion klorida (Cℓ-)

dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Ion

klorida yang terkandung dalam air pendingin dapat

membentuk besi klorida sangat larut dengan ion

besi. Dengan reaksi sebagai berikut:

FeO.OH + Cl- → FeO.Cl + OH

-

Ion klorida secara kimia bereaksi dengan lapisan

pelindung untuk membentuk besi oksi-klorida

terlarut dan membebaskan ion OH- dengan reaksi.

Penentuan kadar klorida air pendingin

dilakukan dengan metode argentometri. Dengan

prinsip reaksi:

Ag+

+ Cl-

↔ AgCl↓

putih

2Ag+ + CrO4

2- ↔ Ag2CrO4↓

merah bata

(Suharjana, 2002)

4. Besi (Fe)

Besi yang terdapat dalam air dapat terlarut

sebagai Fe2+

(ferro) atau Fe3+

(ferri). Dalam air

pendingin, terlarutnya besi disebabkan adanya

reaksi reduksi oksidasi antara air dengan

permukaan besi. Besi akan banyak teroksidasi

menjadi besi(II) (Fe2+

). Dengan reaksi sebagai

berikut:

Fe(s) → Fe2+

(aq) + 2e-

Penetapan besi dilakukan dengan metode orto-

fenantrolin dan spektrofometri untuk mengetahui

tingkat korosi yang terjadi pada sistem air

pendingin.

Prinsip reaksi yang terjadi: 4Fe3+ + 2NH2OH.HCl → 4Fe2+ + N2O + 4H+ +H2O

Fe2+

+ (C12H8N2)3 → [Fe(C12H8N2)3]2+

merah

(Anonim, 2012)

5. Molibdenum (Mo6+

)

Oksidasi molibdenum biasanya membentuk

molibdat (MoO42-

). Molibdat dalam aplikasinya

Page 4: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem

pendingin. Dalam sistem pendingin yang berbasis

baja, ion molibdat akan berintegrasi dengan lapisan

oksida besi membentuk lapisan protektif. Dengan

reaksi:

Fe + 2MoO42-

↔ [Fe(MoO4)2]

2-

besi-molibdat

Dalam pengukuran kadar molibdat dalam air

pendingin dilakukan dengan metode asam

merkaptoasetat dan spektrofotometri dengan prinsip

reaksi yang terjadi:

(Anonim, 2012)

2. METODE PENELITIAN

2.1 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam proses

penelitian adalah HACH DR2800

Spektrofotometer, COD reaktor merk HACH,

pHmeter merk HACH, konduktivitimeter merk

Thermo Scientific, alat titrasi, neraca analitik merk

Mettler Toledo, bejana plastik, penyangga, penjepit

atau tali. Bahan-bahan yang digunakan antara lain,

air demin produksi, Ca(NO3)2, NaCl, Na2SO4,

NaHCO3, FeSO4.7H2O, larutan standar silika (Si)

1000 ppm, 3DT129, 3DT180, Na2MoO4.2H2O,

kupon korosi (mild steel), larutan NaOH 1 N,

larutan standar AgNO3 0,0172 N, larutan K2CrO4

0,1 N, reagen sulfat, reagen Fe-HL (orto-

penantrolin, hidroksilamin), reagen Mo-1 (asam

tioglikolat), reagen Mo-2 (kalium persulfat), reagen

Mo-3 (asam suksinat).

2.2 Pembuatan Air Pendingin (Simulasi)

Digunakan aquademin dalam pembuatan air

pendingin (simulasi). Disesuaikan konsentrasi

kesadahan kalsium (Ca), klorida (Cl), sulfat (SO4),

alkali (CO3), silika (Si), zink (Zn), ortofosfat (O-

PO4) dan pH. Dilakukan analisis air untuk menguji

tingkat kesesuaian konsentrasi diatas.

Dihomogenkan air simulasi yang telah dibuat. Air

simulasi berada pada suhu kamar (±25°C).

2.3 Uji Keasaman (pH)

Dikalibrasi pHmeter dengan menyalakan

pHmeter terlebih dahulu, ditunggu beberapa saat

hingga alat siap kemudian ditekan cal. Dicelup

elektroda pHmeter yang telah dibilas dan diseka

kedalam buffer pH 7, ditekan read. Ditunggu

pembacaan pH stabil (berbunyi nada tit beberapa

kali). Dibilas kembali elektroda dengan air dan seka

dengan tisu. Dilakukan hal yang sama untuk buffer

pH 4 dan pH 11 setelah itu ditekan enter untuk

menyimpan hasil kalibrasi dan kembali ke modus

membaca atau tekan exit untuk keluar dari kalibrasi

tanpa menyimpannya dan kembali ke modus

membaca. pHmeter siap digunakan. Dicelup

elektroda pHmeter kedalam bejana berisi air

simulasi. Ditekan read. Ditunggu pembacaan stabil

(berbunyi tit beberapa kali). Dicatat pH yang

terbaca. Dilakukan pengujian pH setiap 24 jam.

2.4 Konduktivitas

Dikalibrasi konduktivitimeter dengan

menyalakan konduktivitimeter terlebih dahulu,

ditunggu beberapa saat hingga alat siap kemudian

ditekan tombol panah atas atau bawah hingga

menunjukkan pengukuran mS/cm atau μS/cm.

Dibilas elektroda dengan air dan seka dengan tisu,

dicelup elektroda konduktivitimeter kedalam

larutan KCl 600 mΩ, ditekan calibrate. Ditunggu

pembacaan konduktivitas stabil (berbunyi tit

beberapa kali dan indikator AR berhenti berkedip),

ditekan measure untuk menyimpan dan mengakhiri

kalibrasi. Konduktivitimeter siap digunakan.

Dicelup elektroda konduktivitimeter kedalam

bejana berisi air simulasi. Ditunggu pembacaan

stabil (berbunyi tit beberapa kali dan indikator AR

berhenti berkedip). Dicatat konduktivitas yang

terbaca. Dilakukan pengujian konduktivitas setiap

24 jam.

2.5 Klorida (Cl-)

Diambil 50 mL air simulasi pada bejana lalu

dimasukkan kedalam erlenmeyer (atau dapat pula

dilakukan pengenceran volume sampel),

ditambahkan indikator phenolphtalein ±3 tetes.

Diatur pH titrat diantara 8-9 dengan menambahkan

larutan NaOH hingga merah muda. Dilanjutkan

dengan penambahan indikator kalium dikromat

beberapa tetes, dititrasi dengan larutan standar

AgNO3 0,0172 N hingga titik akhir berwarna

kuning merah bata keruh. Dicatat volume titran.

Dilakukan pengujian konsentrasi klorida setiap

minggu.

Rumus perhitungan konsentrasinya adalah sebagai

berikut:

( ) ( )

Keterangan:

V : volume titran terpakai (mL)

N : normalitas titran (mgrek/mL)

BE Cl- : 35,45 mg/mgrek

1000 : bagian larutan per liter (L/mL)

Vs : volume sampel (mL)

2.6 Besi Total (Fe2+

)

Diambil 10 mL air simulasi pada bejana lalu

dimasukkan kedalam kuvet,. Ditambahkan reagen

Fe-HL dikocok hingga larut, ditunggu hingga 3

menit. Dibuat blanko (air simulasi tanpa reagen).

Dipilih program uji iron-HL, dimasukkan kuvet

berisi blanko kedalam HACH DR2800

Spektrofotometer, ditekan zero (angka harus

menunjukkan angka 0) keluarkan blanko.

Dilanjutkan dengan kuvet lainnya yang berisi

sampel, ditekan read. Dicatat angka yang terbaca.

Bila konsentrasi sampel (ppm) melebihi angka

batas pembacaan pada alat maka perlu dilakukan

kuning

Page 5: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

pengenceran. Dilakukan pengujian konsentrasi besi

total setiap minggu.

Rumus perhitungan konsentrasinya adalah sebagai

berikut:

Persamaan diatas didapatkan dari persamaan garis

linier kurva kalibrasi standar (y= ax+b), dimana:

x : konsentrasi sampel atau standar (mg/L)

y : absorbansi sampel atau standar

b : intersept standar

c : slope standar

2.7 Molibdat (MoO42-

) Diambil 10 mL air simulasi pada bejana lalu

dimasukkan kedalam kuvet, ditambahkan reagen

Mo-1 dikocok hingga larut, ditambahkan reagen

Mo-2 dikocok hingga larut kemudian ditambahkan

reagen Mo-3 dikocok hingga larut, ditunggu hingga

5 menit. Dibuat blanko (air simulasi tanpa reagen).

Dipilih program uji molybdenum-HR, dimasukkan

kuvet berisi blanko kedalam HACH DR2800

Spektrofotometer, ditekan zero (angka harus

menunjukkan angka 0) keluarkan blanko.

Dilanjutkan dengan kuvet lainnya yang berisi

sampel, ditekan read. Dicatat angka yang terbaca.

Bila konsentrasi sampel (ppm) melebihi angka

batas pembacaan pada alat maka perlu dilakukan

pengenceran. Dilakukan pengujian konsentrasi

molibdat setiap minggu.

Rumus perhitungan konsentrasinya adalah sebagai

berikut:

Persamaan diatas didapatkan dari persamaan garis

linier kurva kalibrasi standar (y= ax+b), dimana:

x : konsentrasi sampel atau standar (mg/L)

y : absorbansi sampel atau standar

b : intersept standar

c : slope standar

2.8 Laju Korosi

Diambil kupon korosi yang sudah terendam

selama 14 dan 28 hari dalam bejana berisi air

simulasi. Didokumentasikan kondisi kupon korosi.

Dilakukan pencucian kupon korosi dengan

mencelupkan kupon kedalam HCl pekat beberapa

saat hingga lapisan korosi hilang kemudian

dicelupkan kedalam air demin, terakhir dicelupkan

kedalam etanol 98 %. Dikeringkan dengan tisu atau

kertas isap. Dilakukan penimbangan dengan segera

untuk mengetahui berat akhir kupon. Dicatat

beratnya (g). Didokumentasikan kondisi kupon

setelah penimbangan tadi. Dihitung laju korosi pada

setiap kupon. Dilakukan pengujian laju korosi pada

hari ke-14 dan ke-28. Faktor koreksi berat kupon

dibutuhkan ketika pencelupan kupon dalam HCl

pekat karena dimungkinkan adanya Fe (bukan Fe

terkorosi) yang ikut terlarut.

Rumus perhitungan laju korosi adalah sebagai

berikut:

( ) ( )

Dimana:

Area faktor kupon mild steel : 1,11

W1 : selisih berat (mg)

W2 : berat koreksi pencelupan kupon selama 30

detik = 2 mg

T : waktu pencelupan kupon (hari)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Perubahan pH Air Pendingin Stagnan

Perubahan pH yang terjadi menunjukkan

terjadinya reaksi ionisasi dan hidrolisis suatu

senyawa dalam air pendingin. Untuk melihat

kecenderungan perubahan pH air pendingin

(simulasi) terhadap waktu pengujian (hari) pada

setiap dosis inhibitor dapat dilihat pada grafik

(Gambar 3) berikut:

Gambar 3. Grafik hubungan nilai pH terhadap

waktu pengujian pada berbagai dosis inhibitor

molibdat

Grafik diatas menunjukkan air pendingin

(simulasi) dengan penambahan inhibitor pada hari

ke-0 mengalami peningkatan pH dikarenakan

adanya reaksi hidrolisis dari senyawa molibdat

yang menghasilkan ion OH-. Dengan reaksi:

MoO42-

+ 2H2O ↔ H2MoO4 + 2OH-

Peningkatan nilai pH terus terjadi pada kontrol

maupun penambahan inhibitor selama hari ke-7

hingga ke-14 dengan terus terbebaskannya ion OH-.

Penurunan pH mulai terjadi pada hari ke-21 hingga

ke-28 disebabkan lebih banyak ion OH- yang

cenderung menuju permukaan logam mild steel

akibat untuk membentuk lapisan FeO.OH.

Menurut Heusler and Fischer (1976), dengan

pH air pendingin yang terus menurun terjadi

pelarutan lapisan pasif secara perlahan-lahan dan

menyebabkan lapisan pasif terpecah pada sisi

anodik ataupun katodik. Kelarutan lapisan pasif

akibat pengaruh pH masih dikatakan minimum

apabila peningkatan dan penurunan pH masih

dalam batas rekomendasi. Lapisan protektif

molibdat mulai terbentuk pada rentang pH 5,5-8,5

(Sastri, 1990) yang menunjukkan lapisan ini masih

dapat terbentuk pada lingkungan pH asam lemah.

Selama perubahan pH air simulasi banyak

terdapat ion Fe2+

dan OH-

terlarut yang dapat

bereaksi membentuk senyawa mengendap Fe(OH)2.

Secara teoritis, dengan nilai Ksp 8,0.10-16

(Olmsted

and Greg, 2007) maka senyawa tersebut akan mulai

terendapkan pada pH 6,93.

6,056,156,256,356,456,556,656,756,856,957,05

0 7 14 21 28p

H

Waktu Pengujian (hari)

0 ppm

144 ppm

176 ppm

208 ppm

240 ppm

272 ppm

Page 6: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

3.2 Perubahan Konduktivitas Air Pendingin

Stagnan

Air simulasi mengalami perubahan

konduktivitas seiring lamanya waktu pengujian.

Konduktivitas merupakan banyaknya ion-ion

terlarut yang bergerak bebas dan dapat

menghantarkan arus listrik atau elektron dalam air.

Perubahan konduktivitas air pendingin (simulasi)

terhadap waktu pengujian (hari) pada setiap dosis

inhibitor dapat dilihat pada grafik (Gambar 4)

berikut:

Gambar 4. Grafik hubungan nilai konduktivitas

terhadap waktu pengujian pada berbagai dosis

inhibitor molibdat

Grafik diatas menunjukkan air simulasi dengan

penambahan inhibitor pada hari ke-0 (kecuali

kontrol) mengalami peningkatan konduktivitas

yang signifikan disebabkan banyaknya garam

molibdat yang terionisasi dalam air simulasi.

Dengan reaksi sebagai berikut:

Na2MoO4 ↔ 2Na+ + MoO4

2-

Pada hari ke-7 hingga ke-21 peningkatan terus

terjadi baik pada kontrol maupun penambahan

inhibitor yang menunjukkan adanya unsur-unsur

dari kupon mild steel yang terus mengion. Seiring

makin lamanya waktu perendaman, kenaikan

konduktivitas yang signifikan terjadi pada hari ke-

21 hingga ke-28 dikarenakan makin banyaknya

unsur-unsur (selain Fe) dalam kupon mild steel

yang turut terlarut dan adanya disosiasi lapisan

pasif besi-molibdat sebagai akibat penurunan pH

(Priyotomo, 2015).

Pada dasarnya, unsur atau senyawa dalam air

akan berubah menjadi anion dan kation

pembentuknya sehingga dalam larutan tersebut

akan terbentuk ion-ion yang kekurangan dan

kelebihan elektron. Ion-ion tersebut menjadikan

larutan lebih mudah untuk menghantarkan arus

listrik. Oleh karena itu, nilai konduktivitas air

simulasi akan berbanding lurus dengan nilai

konsentrasi garam yang terlarut. Pengaruh unsur-

unsur lain perlu diperhitungkan karena dapat

meningkatkan nilai konduktivitas (Uhlig and

Robert, 2008).

3.3 Perubahan Konsentrasi Klorida (Cℓ-) Air

Pendingin Stagnan

Klorida yang dianalisis dengan metode titrimetri

(argentometri) merupakan banyaknya jumlah

keseluruhan ion-ion Cl- yang terdapat dalam air.

Perubahan konsentrasi klorida air pendingin

(simulasi) terhadap waktu pengujian (hari) pada

setiap dosis inhibitor dapat dilihat pada grafik

(Gambar 5) berikut:

Gambar 5. Grafik hubungan konsentrasi klorida

terhadap waktu pengujian pada berbagai dosis

inhibitor molibdat

Hasil uji menunjukkan pada hari ke-0 hingga

ke-28 semua air simulasi dengan penambahan

inhibitor maupun kontrol mengalami penurunan

konsentrasi klorida dimungkinkan ion Cl- teroklusi

dalam endapan Fe(OH)2. Oklusi ini dapat terjadi

karena ion Cl- yang bersifat agresif cenderung

berada pada permukaan besi untuk merusak,

diwaktu bersamaan Fe(OH)2 turut mengendap

sehingga ion Cl- terjebak dalam endapan (oklusi).

Dapat dikatakan bahwa tidak ada pengaruh

penambahan inhibitor molibdat pada penurunan

konsentrasi klorida (Rozenfeld, 1981) tetapi ion

klorida memiliki pengaruh terhadap lapisan pasif

besi dengan terbentuknya besi oksi-klorida terlarut.

Dengan reaksi sebagai berikut:

FeO.OH + Cl- → FeO.Cl + OH

-

Ion klorida dapat menggantikan ion oksida dan

hidroksil dengan menyerap masuk pada lapisan

pasif besi untuk membentuk besi oksi-klorida

terlarut.

3.4 Perubahan Konsentrasi Besi Total (Fe2+

) Air

Pendingin Stagnan

Ferro (Fe2+

) yang dianalisis dengan metode

spektrofotometri merupakan banyaknya jumlah

keseluruhan ion Fe2+

yang terdapat dalam air.

Adapun ion Fe3+

yang terbentuk akan direduksi

oleh hidroksilamin menjadi Fe2+

agar semua besi

terlarut dalam air terdeteksi sebagai ion besi(II)

yang akan membentuk kompleks berwarna dengan

ortofenantrolin. Perubahan konsentrasi besi(II)

dalam air pendingin (simulasi) terhadap waktu

pengujian (hari) pada setiap dosis inhibitor dapat

dilihat pada grafik (Gambar 6) berikut:

Gambar 6. Grafik hubungan konsentrasi besi(II)

terhadap waktu pengujian pada berbagai dosis

inhibitor molibdat

Grafik diatas menunjukkan pada hari ke-0

650

850

1050

1250

1450

1650

0 7 14 21 28

Ko

nd

ukt

ivit

as

mS/

cm

Waktu Pengujian (hari)

0 ppm

144 ppm

176 ppm

208 ppm

240 ppm

272 ppm

115

120

125

130

135

0 7 14 21 28

Ko

nse

ntr

asi

mg

Cl‾

/L

Waktu Pengujian (hari)

0 ppm

144 ppm

176 ppm

208 ppm

240 ppm

272 ppm

0123456

0 7 14 21 28

Ko

nse

ntr

asi

mg

Fe²⁺

/L

Waktu Pengujian (hari)

0 ppm

144 ppm

176 ppm

208 ppm

240 ppm

272 ppm

Page 7: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

hingga ke-28 semua air pendingin (simulasi) baik

pada kontrol maupun penambahan inhibitor

menunjukkan kenaikan konsentrasi besi karena

adanya jumlah besi terlarut yang terus bertambah

sebagai akibat interaksi yang semakin lama antara

kupon mild steel dengan air pendingin stagnan.

Terlarutnya besi disebabkan adanya reaksi reduksi

oksidasi antara air dengan permukaan mild steel.

Besi akan banyak teroksidasi menjadi besi(II)

(Widharto, 1999). Dengan reaksi sebagai berikut:

Fe(s) → Fe2+

(aq) + 2e-

Konsentrasi besi terlarut yang semakin rendah

terjadi seiring makin tingginya konsentrasi

inhibitor, terlihat pada konsentrasi inhibitor 272

ppm dengan kelarutan besi total paling rendah

berbanding dengan setiap konsentrasi inhibitor

lainnya dan kontrol.

3.5 Perubahan Konsentrasi Molibdat (MoO42-

)

Air Pendingin Stagnan

Molibdat (MoO42-

) yang dianalisis dengan

metode spektrofotometri terbaca sebagai jumlah ion

Mo6+

yang terdapat dalam air sehingga perlu

dikonversi menjadi MoO42-

. Perubahan konsentrasi

inhibitor MoO42-

dalam air pendingin (simulasi)

terhadap waktu pengujian (hari) dapat dilihat pada

grafik (Gambar 7) berikut:

Gambar 7. Grafik hubungan konsentrasi inhibitor

molibdat terhadap waktu pengujian

Grafik diatas menunjukkan pada hari ke-0

hingga ke-28 semua air pendingin (simulasi)

dengan penambahan inhibitor 144 ppm hingga 272

ppm mengalami penurunan konsentrasi molibdat

dikarenakan molibdat terus membentuk lapisan

pasif pada permukaan logam seiring makin

lamanya waktu perendaman. Hingga akhir

pengujian (hari ke-28) masih terdapat konsentrasi

molibdat dalam jumlah minimum yang masih

dibutuhkan dalam pembentukkan lapisan pasif

[Fe(MoO4)2]2-

kembali.

Lapisan pasif [Fe(MoO4)2]2-

yang terbentuk

melibatkan inhibitor MoO42-

dengan permukaan

besi yang teroksidasi. Reaksi pembentukannya

adalah sebagai berikut:

Fe + 2MoO42-

↔ [Fe(MoO4)2]

2-

besi-molibdat

Jenis adsorpsi polar terjadi dimana permukaan

mild steel menarik molibdat yang bersifat polar.

Adsorpsi kimia ini terikat secara kuat pada bagian

permukaan mild steel sebagai adsorben yang

menyebabkan molibdat sebagai adsorbat tidak

dapat bergerak dari bagian permukaan satu ke

permukaan lainnya walaupun dapat diganti oleh

molekul molibdat yang lain ketika terjadi pengaruh

penetrasi oleh ion-ion agresif (Deviyani dan

Isdiriayani, 2006).

Lapisan [Fe(MoO4)2]2-

sering ditemukan pada

permukaan baja karbon dalam lingkungan

beroksigen. Struktur serta keprotektifan lapisan

pasif ditentukan dimana dan kapan [Fe(MoO4)2]2-

terbentuk, bila [Fe(MoO4)2]2-

secara langsung dan

berintegrasi di dalam lapisan oksida besi (FeO)

maka akan terbentuk lapisan yang protektif dan

stabil. Namun bila lingkungan kekurangan oksigen

maka lapisan protektif cenderung lambat atau tidak

terbentuk secara merata karena molibdat tidak

dapat mengoksidasi secara langsung logam besi

(Haryono, dkk., 2010) dan (Sastri,1990).

3.6 Perubahan Laju Korosi dalam Air Pendingin

Stagnan Laju korosi dianalisis dengan metode

kehilangan berat dengan lama waktu pengujian.

Perubahan nilai laju korosi selama 14dan 28 hari

pengujian pada setiap dosis inhibitor molibdat

dapat dilihat pada grafik (Gambar 8) berikut:

Gambar 8. Grafik hubungan laju korosi terhadap

berbagai dosis inhibitor molibdat

Grafik diatas menunjukkan selama 14 dan 28

hari pengujian semua air simulasi dengan

penambahan inhibitor memberikan efek yang baik

pada pelambatan laju korosi. Penurunan atau

pelambatan laju korosi terjadi karena inhibitor

cenderung membentuk lapisan pasif pada

permukaan kupon mild steel. Semakin tinggi dosis

inhibitor yang ditambahkan makin kecil laju korosi

yang terjadi.

Perbedaan laju korosi terlihat signifikan antara

waktu 14 dan 28 hari perendaman yang

menunjukkan inhibitor molibdat membutuhkan

waktu untuk teradsorpsi pada seluruh permukaan

logam dengan bantuan oksidator sehingga laju

korosi dapat terlihat signifikan penghambatannya

pada beberapa minggu pengujian. Meningkatnya

adsorbsi jumlah dan wilayah inhibitor molibdat

pada permukaan logam, membuat lapisan pasif

lebih kuat dan tidak mudah terhidrasi oleh ion-ion

agresif. Adsorbsi ini akan menjadi semacam

pembatas yang memisahkan permukaan mild steel

dari air pendingin. Hal ini akan menyebabkan

terjadinya penurunan laju korosi hingga pada suatu

titik tertentu dimana adsorpsi sudah mencapai titik

jenuh hingga laju korosi menjadi cenderung

konstan.

0

50

100

150

200

250

300

0 7 14 21 28

Ko

nse

ntr

asi

mg

Mo

O₄²

‾/L

Waktu Pengujian (hari)

0 ppm

144 ppm

176 ppm

208 ppm

240 ppm

272 ppm

00,5

11,5

22,5

3

0 144 176 208 240 272

Laju

Ko

rosi

(m

py)

Konsentrasi Inhibitor (ppm)

14 Hari 28 hari

Page 8: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

Dalam penentuan dosis efektif dapat dilihat

selisih terbesar dari laju korosi yang terjadi pada

setiap dosis inhibitor. Selisih terbesar terjadi pada

dosis inhibitor 208 ppm dengan laju korosi sebesar

1,2289 mpy. Dosis tersebut dapat dikatakan efektif

karena dapat melindungi logam dari serangan

korosi pada konsentrasi lebih rendah (Djatmiko dan

Budiarto, 2009). Pada konsentrasi inhibitor

dibawah 208 ppm, laju korosi masih cukup tinggi

disebabkan terjadi adsorpsi inhibitor dalam jumlah

sedikit pada permukaan kupon mild steel akibatnya

lapisan pasif hanya terbentuk pada bagian-bagian

tertentu saja pada permukaan kupon mild steel

sehingga terbentuk bagian-bagian anodik dan

katodik di permukaan logam yang memicu laju

korosi tetap tinggi. Sedangkan pada konsentrasi

diatas 208 ppm laju korosi terjadi lebih rendah

dikarenakan sudah meratanya lapisan pasif yang

terbentuk dan lapisan tersebut dapat lebih cepat

diperbaiki oleh inhibitor molibdat terlarut yang

masih tersisa dalam air simulasi.

Laju korosi yang terus meningkat dapat terjadi

oleh kecenderungan pH yang menurun sehingga

terdisosiasinya lapisan pelindung [Fe(MoO4)2]2-

.

Terdisosiasinya [Fe(MoO4)2]2-

dapat dihubungkan

dengan peningkatan konduktivitas yang signifikan

pada hari ke-21 hingga 28 perendaman. Dengan

konduktivitas yang tinggi akibat banyaknya ion-ion

terlarut memberi pengaruh terhadap tingkat

korosivitas air.

Ion klorida yang termasuk dalam ion agresif

juga memberi pengaruh terhadap proses disosiasi

lapisan pasif [Fe(MoO4)2]2-

karena ion Cl-

merupakan salah satu ion elektronegatif yang

bersifat korosif terhadap logam sehingga jumlahnya

dalam air pendingin perlu dibatasi dan dikontrol.

Pengaruh meningkatnya konsentrasi besi(II) total

juga menunjukkan terdisosiasinya lapisan pasif

[Fe(MoO4)2]2-

pada beberapa sisi kupon mild steel

sehingga membentuk besi terlarut yang juga akan

meningkatkan laju korosi. Namun banyaknya

disosiasi lapisan [Fe(MoO4)2]2-

berbanding terbalik

dengan tingkat konsentrasi molibdat yang terus

menurun seiring lamanya waktu perendaman

sehingga dapat dikatakan disosiasi lapisan

[Fe(MoO4)2]2-

terjadi perlahan-lahan atau tidak

banyak terjadi pada penurunan pH dibawah 6,5

(Priyotomo, 2015).

Korosi pada kupon mild steel yang terendam

dalam air pendingin menghasilkan produk korosi

yang sama namun terjadi perbedaan dan

pengurangan kuantitas laju korosi baik dengan dan

tanpa penambahan inhibitor. Laju korosi dapat

dihubungkan dengan laju pembentukan dan

kestabilan lapisan pelindung pada permukaan

logam. Sifat protektif suatu lapisan tidak ditentukan

berdasarkan ketebalan dari lapisan tersebut

melainkan dari struktur dan morfologi dari lapisan

tersebut. Ketahanan korosi kupon mild steel juga

bergantung pada kandungan unsur-unsur lain dalam

paduannya walaupun komposisinya hanya berkisar

dibawah 10%.

Dari hasil laju korosi yang didapatkan pada

berbagai konsentrasi dapat dibuat suatu persamaan

garis dalam grafik yang digunakan sebagai prediksi

penggunaan konsentrasi inhibitor molibdat yang

tepat untuk menghambat laju korosi dalam kondisi

air pendingin stagnan dengan karakteristik tertentu.

Gambar 9. Grafik hubungan persamaan konsentrasi

molibdat terhadap laju korosi pada hari ke-28

Grafik diatas menunjukkan penghambatan laju

korosi terjadi dengan baik pada semua dosis

inhibitor. Pada perendaman selama 28 hari laju

korosi terjadi lebih rendah dan terlihat stabil karena

pembentukan lapisan pasif sudah optimal pada

semua dosis inhibitor.

3.7 Pengaruh Kekorosifan Air Stagnan terhadap

Kecepatan Laju Korosi

Dalam kondisi stagnan tidak ada pengaruh

apapun dari kecepatan alir (flow) yang dapat

mempengaruhi kecepatan korosi. Tetapi

kenyataannya kondisi stagnan dapat memberikan

pengaruh korosi yang lebih tinggi. Dengan kondisi

stagnan (kurangnya aerasi) akan terjadi kontak

yang begitu lama antara logam dengan lingkungan

korosif yang menyebabkan akumulasi penumpukan

produk korosi pada permukaan logam di bagian-

bagian tertentu (Suban, dkk., 2010). Selain itu,

perairan menjadi lebih keruh karena lebih banyak

mengandung senyawa oksida besi.

Pembentukan ion Fe2+

terlarut lebih dominan

sebagai akibat kondisi stagnan (deareasi). Besi yang

terlarut dari kupon mild steel ke dalam air simulasi

sangat bervariasi selama kondisi stagnan. Difusi ion

pun lebih mudah terjadi pada permukaan baja

ringan dalam kondisi stagnan. Difusi ion-ion ini

akan bergantung pula pada ukuran ion dan waktu

kontak. Ion klorida yang terkandung dominan

adalah paling korosif untuk baja dalam air stagnan

karena dapat bereaksi dengan ion besi terlarut untuk

membuat besi oksi-klorida terlarut. Serangan ion

klorida di permukaan biasanya terjadi pada sisi

yang lemah dari lapisan oksida yang meningkatkan

laju penghancuran logam baja didalam celah. Laju

korosi didalam celah tersebut sangat cepat dan

bersifat auto katalik karena adanya ion Cl- sehingga

korosi sumuran (pitting) tidak dapat terhindarkan

(Yari, 2015).

Selalu ada kompetisi antara ion agresif dan

molibdat untuk merusak dan memperbaiki lapisan

pasif di permukaan. Lapisan pasif memperlambat

laju korosi dengan cara memperbesar polarisasi

y = 1,4114e-0,038x R² = 0,9413

0

0,5

1

1,5

144 176 208 240 272

Laju

Ko

rosi

(m

py)

Konsentrasi Inhibitor (ppm)

Hari ke-28 Expon. (Hari ke-28)

Page 9: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

anodik, mengurangi perpindahan atau difusi ion-ion

ke permukaan logam serta memperbesar resistansi

listrik di permukaan logam. Tidak adanya

pergerakan aliran pada air stagnan memungkinkan

rendahnya pembentukan lapisan pasif yang kuat

pada seluruh permukaan logam sehingga laju korosi

akan tetap terjadi.

Oksigen merupakan penerima elektron yang

dihasilkan logam untuk terjadinya reaksi korosi

logam dalam air. Untuk korosi logam pada air

stagnan dengan kurangnya aerasi biasanya oksigen

terlarut masih tetap terdeteksi walaupun pada

kisaran 8 mg O2/L pada suhu 25°C. Kadar garam-

garam yang terlarut juga dapat menurunkan tingkat

konsentrasi oksigen terlarut. Dengan konsentrasi

oksigen terlarut sebetulnya dapat terjadi pasifasi

pada permukaan logam oleh oksigen namun

pasifasi yang terjadi tidak stabil dan cenderung

bersifat porous (Saputri, dkk., 2013).

4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa semakin tinggi inhibitor

molibdat (Na2MoO4.2H2O) yang ditambahkan

semakin efektif dalam menghambat laju korosi

pada kondisi air pendingin stagnan. Sesuai

hubungan persamaan konsentrasi molibdat terhadap

laju korosi dapat diartikan terjadi efek yang baik

terhadap pelambatan laju korosi (y) dengan

mengikuti persamaan y= 1,4114e-0,038x

. Dari

hubungan persamaan tersebut inhibitor molibdat

dengan dosis 208 ppm efektif dalam menghambat

laju korosi pada air stagnan hingga 1,2289 mpy

sedangkan kontrol sebesar 2,636 mpy pada 28 hari

pengujian. Efektivitas inhibitor molibdat yang

didapatkan sebesar 53,4%.

4.2 Saran

Agar dilakukan penelitian lanjutan air stagnan

sistem pendingin dengan penambahan perlakuan,

seperti: pengaruh suhu, keadaan uji terbuka atau

tertutup dan diharapkan perlu diperbanyak pada

penggunaan inhibitor campuran alternatif dalam

permasalahan korosi dalam air pendingin karena

instansi atau perusahaan memerlukan solusi

penanganan korosi dengan inhibitor yang efektif,

efisien, ekonomis dan ramah lingkungan.

5. DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim. 2009. Sodium Molybdate Dihydrate

Structure. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

Diakses pada 01 April 2015.

2. Anonim. 2012. Water Analysis Handbook, 7th

Edition. Colorado: Hach. Co.

3. Anonim. 2013. Material Safety Data Sheet of

Sodium Molybdate Dihydrate.

http://www.merckmillipore.com. Diakses pada

01 April 2015.

4. Atmadja, Sugeng Tirta. 2010. Pengendalian

Korosi Pada Sistem Pendingin Menggunakan

Penambahan Zat Inhibitor. Semarang: UNDIP.

5. Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika, Jilid 2, Edisi

Keempat. Jakarta: Erlangga.

6. Borys, B., Jared. C, S. Subramanian, Therese

van der Hoorn, Waheed Zaman. 2015.

Corrosion and Prevention Methods In

Desalination Plants.

http://group16chem409.wikispaces.com.

Diakses pada tanggal 05 juli 2015.

7. Cheremisinoff, Nicholas. P and Paul. N.

Cheremisinoff. 1983. Cooling Towers-Selection,

Design and Practice. Michigan: Ann Arbor

Science.

8. Dalimunthe, I. 2004. Kimia dari Inhibitor

Korosi. Medan: USU Digital Library.

9. Deviyani, Larisa dan Isdiriayani Nurdin. 2006.

Inhibisi Korosi Baja Dalam Air Laut

Mengandung Sulfida Menggunakan

Glutaraldehida. Jurnal Teknik Kimia Indonesia

5 (1) 341-349. Bandung: ITB.

10. Djatmiko, Eddy dan Budiarto. 2009. Analisis

Laju Korosi dengan Metode Polarisasi dan

Potensiodinamik Bahan Baja SS 304L.

Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi

dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir

ISSN: 0854 - 2910 . Jakarta: UP dan BATAN.

11. Fontana, G. Mars and Norbert. D. Greene. 1978.

Corrosion Engineering 2nd

, International

Student Edition. Jurong: McGraw-Hill Int.

Book. Co.

12. Geiger, Gary and Mel. J. Esmacher, P.E. 2012.

Controlling Corrosion in Cooling Water

Systems - Part 2: Inhibiting and Monitoring

Corrosion. New York: American Institute of

Chemical Engineers.

13. Haryono, Gogot, Bambang Sugiarto, Hanima

Farid dan Yudi Tanoto. 2010. Ekstrak Bahan

Alam sebagai Inhibitor Korosi. Prosiding

SEMNAS Teknik Kimia Kejuangan ISSN 1693–

4393. Yogyakarta: UPN Veteran.

14. Herro, Harvey. M and Robert D. Port. 1993.

The Nalco Guide to Cooling Water System

Failure Analysis. New York: McGraw-Hill Inc.

15. Heusler, K.E and L. Fischer. 1976. Kinetics of

Pit Initiation at Passive Iron. Journal Materials

and Corrosion 27 (8) 551–556. Weinheim:

Verlag GmbH & Co. KGaA.

16. NALCO. 1987. Standard Manual Procedure for

Corrosion Coupon Rate: Illinois: Nalco. Co.

Page 10: EFEKTIVITAS NATRIUM MOLIBDAT DIHIDRAT …perpustakaan.fmipa.unpak.ac.id/file/e-jurnal reza 062111081.pdf · digunakan sebagai inhibitor korosi dalam sistem pendingin. Dalam sistem

17. Olmsted, John and Greg Williams. 2007.

Handbook of Chemistry and Physics, 5th

edition.

New York: CRC Press-Taylor & Francis Group.

18. Priyotomo, Gadang. 2015. Korosi. Serpong:

Pusat Penelitian Metalurgi & Material LIPI.

19. Rozenfeld, I. L. 1981. Corrosion Inhibitors.

New York: McGraw-Hill Co, Inc.

20. Saputri, D., Raka Fajar N dan Farida A. 2013.

Pengaruh Tanin terhadap Laju Korosi Baja

dalam Larutan Garam dan Asam (studi: waktu

perendaman dan konsentrasi ekstrak).

Palembang: Universitas Sriwijaya.

21. Setiadi, Tjandra. 2007. Pengolahan dan

Penyediaan Air. Bandung: ITB.

22. Sidiq, M. Fajar. 2013. Analisa Korosi dan

Pengendaliannya. Jurnal Foundry 3 (1) 25-30.

Slawi: Akademi Perikanan Baruna.

23. Suharjana, M. 2002. Kimia Analisis Kuantitatif.

Jakarta: Depdiknas.

24. Uhlig, H.H and Robert W. Revie. 2008.

Corrrosion and Corrosion Control, An

Introduction to Corrosion Science and

Engineering, 4th

Edition. New Jersey: John

Willey and Sons. Inc.

25. Yari, Mehdi. 2015. An Intro to Pipeline

Corrosion in Seawater. Ontario: University Of

Western Ontario.