PowerPoint Presentation

Erika Rahmawati(2012090035)

Pendahuluan Peristiwa korosi mengakibatkan degradasi material, logam menjadi senyawa yang kurang bermanfaat.Pada industri dan pertambangan migas, sistem perpiaan dan sumur produksi minyak mentah sangat rentan terhadap korosi akibat keberadaan garam-garam anorganik, asam organik,serta adanya gas CO2 dan H2S bergantung padalokasi sumur.Pemeliharaan diperlukan untuk mengurangi laju korosi baja karbon dengan menambahkan inhibitor korosi untuk melindungi pipa bagian dalam.Senyawa inhibitor N, P, O, S, atau As.Senyawa metenamina senyawa organik yang memiliki 4 atom Nitrogen tersier & memiliki struktur geometri trisiklo, sehingga senyawa senyawa diharapkan dapat teradsorpsi pada permukaan baja karbon secara fisisorpsi/kemisorpsi.

Metode Metode yang digunakan adalah metode pengukuran polarisasi potensiodinamik (tafel) dan elektrochemical impedance spectroscopy (EIS)Alat yang digunakan : Sel elektrokimia, PGZ 301, Software VoltaLab4, elektroda kalomel jenuh.Bahan yang digunakan : baja karbon API 5L X65, larutan buffer asetat, NaCl, kerosine, aquades, aseton, dan resin beserta pengerasnya.Tahap Preparasi MaterialBaja karbon API 5L X65 sebagai elektroda, dipotong dari pipa induk kemudian di bubut secara silindris dengan uk. 4cm & diameter 1,4cm. Baja dibor dan kebel dimasukkan pada lubang kemudian disolder, elektroda dibungkus mantel yang terbuat dari resin sehingga yang kontak dengan larutan uji hanya permukaan depan dengan luas paparan 1,5 cm2.Sebelum digunakan sebagai elektroda kerja, sampel baja karbon diampelas hingga halus dengan grade (600-1200), kemudian dibilas dengan air bidestilasi & dibersihkan dengan aseton, selanjutnya dikeringkan.Tahap Preparasi Larutan UjiLarutan yang digunakan adalah larutan buffer asetat dengan pH 3,6 5,03. larutan buffer dibuat dengan campuran asam asetat pekat dan konsentrasi Na-setat yang tetap yaitu 2,5 gram per 250 ml, variasi asam dimaksudkan agar daya hantar listrik dalam larutan relatif sama.Tahap PengujianMetode TafelElektroda kerja (WE) dipasang pada sel elektrokimia berhadap-hadapan dengan elektroda bantu Pt dengan jarak 2,5 cm. Larutan buffer asetat dimasukkan dalam sel elektrokimia, tambahkan 5 gram NaCl dan aduk dengan stirer dengan putaran sedang.Elektroda kalomel jenuh dimasukkan ke dalam sel dan larutan dijenuhkan dengan gas CO2 secara bubbling. Sebanyak 50 ml kerosin yang sudah jenuh dengan gas CO2 dimasukkan dalam sel elektrokimia. Dalam sel elektrokimia terdapat campuran larutan elektrolit & kerosin dengan perbandingan persen volum= 80 : 20Potensiostat dinyalakan, metode polarisasi diterapkan untuk mengukur polarisasi baja karbon akibat berinteraksi dengan media.Hasil dan Pembahasan Metode TafelHubungan laju korosi terhadap pH sebelum dan setelah penambahan 40 ppm metenamina

Pada gambar tampak bahwa nilai Ekor makin negativ sejalan dengan peningkatan pH media. Disebabkan karena meningkatnya arus oksidasi sehingga aliran elektron dari permukaan logam menuju larutan ruah makin cepat & pada antarmuka terjadi reaksi reduksi ion-ion H+ dalam larutan ruah membentuk gas H2 pada proses katodik.Terdapat ion asetat, CH3COO- dalam larutan ruah memicu reaksi pelarutan besi pada daerah anodik, sehingga proses korosi baja karbo meningkat seiring dengan peningkatan pH dan mencapai pH maksimum 4,55. Di atas pH 4,55 potensial korosi menurun seperti pada grafik Vkor.

Spesi yang trdapat dalam larutan uji : CH3COOH, CH3COO-, Na+, H+, Cl-Gas CO2 yang terlarut dalam media bereaksi dengan air membentuk ion HCO3-. Pada pH rendah yang dominan ion CH3COO- berarti ion CH3COO- lebih reaktif dibanding ion HCO3- .Pada pH >5 jumlah asam asetat yang ditambahkan makin sedikit dan HCO3- relatif tetap sehingga konsentrasi ion HCO3- lebih banyak dan peluang untuk bereaksi dengan Fe2+ membentuk FeCO3 di permukaan baja karbon semakin besar.Pada pH 5 laju korosi cenderung menurun, terjadi reaksi pembentuksn FeCO3 yang tidak larut dalam media.Penambahan metenemina 40 ppm ke dalam media mengakibatkan penurunan arus dan kapasitas laju rangkap. Hal ini menunjukkan adanya salah satu reaksi yang dihambat metenamina.Hubungan Impedansi Terhadap Suhu Pada pH Terkorosi Optimum Dengan Dan Tanpa Adanya Metenamina 40 ppmPengujian dilakukan dalam media pada pH 4,55 dengan tingkat korosi maksimum dan variabel variabel lainnya tetap.

Pada diagram tampak adanya peingkatan impedansi pada antarmuka elektode larutan yang telah ditambahkan metenamina 40 ppm.Makin besar tahanan yang terjadi, kemampuan metenamina dalam menginhibisi korosi makin baik.

Harga Rct berhungan dengan laju korosi. Makin besar harga Rct berarti laju korosi makin kecil sebab laju korosi berbanding terbalik dengan harga Rct. Pada tabel terlihat bahwa harga Rct turun dan Cdl mengalami kenaikan sejalan dengan meningkatnya suhu. Laju korosi meningkat seiring dengan kenaikan suhu dan laju korosi paling tinggi pada suhu 339K.

Hubungan Impedansi Seiring dengan Peningkatan Konsentrasi pada pH dan Suhu Optimum Terkorosi Penambahan metenamina ke dalam larutan uji pada pH dan suhu dengan tingkat korosi maksimum untuk mengetahui kemampuan metenamian menginhibisi korosi baja karbon pada media tersebut.

Tampak bahwa makin besar metenamina yang ditambahkan, impedansi baja karbon meningkat. Kenaikan impedansi menunjukkan bahwa metenamina dapat menginhibisi arus korosi yang mengalir dari permukaan elektroda ke dalam larutan ruah.

Harga Rct meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi metenamina. Peningkatan Rct memperlihatkan penurunan arus yang mengalir ke dalam larutan ruah.Penambahan metenamina menimbulkan persaingan antara ion ion asetat dan molekul metenamina di dalam larutan untuk berekasi/teradsopsi pada permukaan logam.Daya adsorpsi metenamina lebih besar dibandingkan dengan ion asetat, sehingga penambahan metenamina ke dalam larutan akan menghalangi reaksi ion asetat dan atom-atom besi dengan cara molekul metenamina teradsorpsi pada permukaan logam.

Efesiensi Inhibisi Hubungan Efesiensi Inhibisi dan pH Media

Pengujian inhibitor korosi menggunakan metode polarisasi tafel dan metode impedansi elektrokimia. Keduanya dapat digunakan untuk menentukan efesiensi inhibisi metenamina pada korosi baja karbon.Pada variasi pH konsentrasi matenamina yang ditambahkan 40 ppm, mengacu pada standar NACE. Menurut NACE, inhibitor dapat dinyatakan efektif jika penambahan inhibitor 40 ppm dapat menginhibisi korosi logam hingga 90%.Nilai efesiensi inhibisi metenamina pada korosi baja karbon mengalami penurunan dengan meningkatnya pH media. Metenamina lebih berperan dalam menginhibisi korosi baja karbon pada pH rendah.

Peningkatan pH media menurunkan kemampuan inhibisi korosi metenamina pada baja karbon. Disebabkan oleh meningkatnya ion asetat, CH3COO- yang bereaksi dengan atom besi membentuk senyawa Fe(CH3COO)2. Efesiensi inhibisi maksimum yang dapat dicapai oleh metenamina adalah menurut metode Tafel dan EIS masing-masing sebesar 68,59% (Tafel) dan 66,97% (EIS) pada pH 3,06. Metenamina memiliki potensi sebagai inhibitor korosi pada pH rendah walaupun kurang efektif.

Hubungan Efesiensi Inhibisi dan Suhu pada pH Korosi MaksimumPeningkatan laju korosi disebabkan oleh meningkatnya kinetika ion dalam larutan.

Berdasarkan data tabel diketahui bahwa efesiensi inhibisi maksimum yang dapat dicapai oleh metenamina menurut hasil pengukuran EIS sebesar 58,56% pada suhu 309K. Pada suhu 339K, efesiensi menurun hingga 42,77%. Disebabkan meningkatnya energi molekuler yang menimbulkan lapisan inhibitor yang teradsorpsi pada permukaan baja karbon terlepas sehingga korosi baja karbon kurang dapat dikendalikan.