bab ii landasan teorieprints.umm.ac.id/55809/3/bab ii.pdf · landasan teori 2.1 binahong...

23
7 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamani obat potensial yangndapat mengatasi berbagai jenis penyakit. Tanaman ini berasaldari dataran Cina dengan nama asalnya adalah Dheng shan chi. Tanamannini berasal dari Cina dan menyebar ke Asia Tenggara. Di Indonesia tanaman ini dikenal sebagai gendola yang sering digunakan sebagai gapura yang melingkar di atas jalan taman. Tanaman merambat sangat perlu di teliti lebih mendalam. Yang lebih penting untuk menenumukan khasiat dari senyawa aktif yang terdaapat didalamnya. Bermacam- macam percobaan yang ditemui di masyarakat, binahong bisa dipergunakan untuk membantu proses penyembuhan penyakit-penyakit berat (Manoi, 2009) Binahong merupakan kelompok tumbuhan menjalar, berumur panjang (perenial), bisa mencapai panjang ± 5 m. Batang ibinahong lunak, bentuknya silindris, saling melilit, warnanya merah, permukaan halus, terkadang berbentuk seperti umbi yang menempelndiketiak daunndengan bentuk acak dan teksturnya kasar. Daunnbinahong berjenis tunggal, memiliki tangakinsangat pendek, tersusun berseling, berwarna hijau, bentuk jantung (cordata), panjang 510 cm, lebar 37 cm, helaian daunntipisnlemas, ujung runcing, permukaan licin, bisa dimakan. Binahongnmempunyai jenis bunga majemuk berbentuk tandan, bertangkai panjang, muncul di ketiak daun, mahkota berwarna krem keputih-putihan berjumlah lima helai

Upload: others

Post on 01-Nov-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

7

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Binahong

Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat

potensial yangndapat mengatasi berbagai jenis penyakit. Tanaman ini berasaldari

dataran Cina dengan nama asalnya adalah Dheng shan chi. Tanamannini berasal dari

Cina dan menyebar ke Asia Tenggara. Di Indonesia tanaman ini dikenal sebagai

gendola yang sering digunakan sebagai gapura yang melingkar di atas jalan taman.

Tanaman merambat sangat perlu di teliti lebih mendalam. Yang lebih penting untuk

menenumukan khasiat dari senyawa aktif yang terdaapat didalamnya. Bermacam-

macam percobaan yang ditemui di masyarakat, binahong bisa dipergunakan untuk

membantu proses penyembuhan penyakit-penyakit berat (Manoi, 2009)

Binahong merupakan kelompok tumbuhan menjalar, berumur panjang

(perenial), bisa mencapai panjang ± 5 m. Batangibinahong lunak, bentuknya silindris,

saling melilit, warnanya merah, permukaan halus, terkadang berbentuk seperti umbi

yang menempelndiketiak daunndengan bentuk acak dan teksturnya kasar.

Daunnbinahong berjenis tunggal, memiliki tangakinsangat pendek, tersusun

berseling, berwarna hijau, bentuk jantung (cordata), panjang 5–10 cm, lebar 3–7 cm,

helaian daunntipisnlemas, ujung runcing, permukaan licin, bisa dimakan.

Binahongnmempunyai jenis bunga majemuk berbentuk tandan, bertangkai panjang,

muncul di ketiak daun, mahkota berwarna krem keputih-putihan berjumlah lima helai

Page 2: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

8

tidak berlekatan, panjang helai mahkota 0,5–1 cm dan berbau harum. Akarnya

berbentuk rimpang dan berdaging lunak (Pink, 2004).

Pada kandungan metabolit sekunder daun binahong, yaitu flavonoid, alkaloid,

tanin, steroid, saponin,triterpenoid, dan minyak atsiri. Selanjutnya, menurut penelitian

Kumalasari dan Nanik, (2011), menyatakan bahwa hasil skrining fitokimia ekstrak

etanol 70% dari batang binahong mengadung senyawa polifenol, flavonoid, dan

saponin. Berikut penjelasannya :

Flavonoid merupakan senyawa fenol yang terdiri dari 15 atom karbon yang

umumnya tersebar di dunia tumbuhan. Senyawa- 7 senyawa ini merupakan zat

warna merah, ungu, biru, dan sebagai zat warna kuning yang ditemukan

Susetya, (2012). Flavonoid yang terkandung pada ekstrak daun binahong dari

sampel segar dan kering adalah 7,81% mg/kg dan 11,23 mg/kg (Selawa, et al.,

2013). Menurut penelitian Sugiyarto dan Paramita, (2014), kadar flavonoid

total sampel kalus daun binahong bertekstur kompak diperoleh 0,0019%,

sampel kalus remah sekitar 0,0017%, dan sampel daun sekitar 0,015%.

Tanin adalah golongan senyawa aktif yang bersifat fenol, secara kimia tanin

dibedakan jadi dua golongan, yaitu tanin terkondensasi atau tannin katekin

dan tanin terhidrolisis Robinson, (1995). Tanin telah dipanggil konverter karat

karena kehadiran mereka mengubah karat aktif menjadi senyawa yang lebih

stabil dan tahan korosi. Sebuah reaksi cepat ditemukan terjadi antara besi

berkarat dan tanin alami. Transformasi besi berkarat ke dalam lapisan lapisan

biru-hitam telah dikaitkan dengan interaksi polifenol gugus dari tanin dengan

Page 3: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

9

oksida besi dan oxyhydroxides, sehingga membentuk besi-tannates sebagai

produk utama. Dalam kasus karat besi dan baja, oksidasi Fe ke Fe2+awalnya

terlibat. Ini diikuti dengan oksidasi Fe2+ menjadi Fe3+ oleh oksigen

membentuk FeOOH. Menurut Stratmann (1990), Fe3+ dalam kesetimbangan

dengan FeOOH dikurangi dengan Fe2+ ion melalui kontak dengan logam besi

di pori-pori lapisan karat dan Fe2+ Senyawa dapat dengan mudah kembali

dioksidasi menjadi besi (III) oksida. Mekanisme siklik ini menjadi lebih jelas

selama siklus basah-kering. Menurut hasil kami pada sifat-sifat avanoids fl

dan tanin pada khususnya, mereka bertindak pada ion besi yang tersedia

dalam tiga cara. Pertama tanin dapat kompleks dengan Fe2+ ion untuk

membentuk besi-tannates yang dapat dengan mudah teroksidasi menjadi besi-

tannates, deposit biru-hitam ketika kontak dengan oksigen. Kedua, tanin dapat

bertindak langsung pada Fe3+ ion yang tersedia untuk membentuk ferri-

tannates. Dan ketiga, tanin dapat mengurangi Fe (III) oksida menjadi Fe2+ ion

karena listrik mengurangi mereka yang tinggi. ini Fe2+ ion kemudian dapat

dengan mudah dikomplekskan oleh tanin, dan menjadi besi-tannates di

hadapan oksigen, Rahim dkk, (2006). Struktur tannin dapat dilihat pada

Gambar 2.1

Page 4: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

10

Gambar 2.1 Struktur Tanin

Alkaloid merupakan senyawa organik yang ada pada tumbuhan, sifatnya basa,

dan struktur kimianya memiliki sistem lingkar heterosiklis bersama nitrogen

sebagai hetero atomnya. Alkaloid umumnya berwarna putih atau tidak

berwarna, tetapi ada pula yang berwarna kuning Sumardjo, (2009). Alkaloid

merupakan golongan zat tumbuhan sekunder yang terbesar. Alkaloid memliki

kemampuan sebagai antibakteri Robinson, (1995) dalam Anasta et al., (2013).

Hasil penelitian Titis et al., (2013) menunjukkan bahwa alkaloid total daun

binahong menunjukkan sifat yang sangat sitotoksik dengan harga 85,583 ppm.

Kandungan hasil fitokimia tepung daun binahong yang dihunakan dalam

penelitian memiliki kandungan total fenol 85,30 mg/kg, total flafanoid 47,40

mg/kg, saponin 66,00 mg/kg dan alkaloid 2,60 mg/kg. Total fenol terdiri dari fenol

sederhana, asam fenolat, kumarin, tannin, dan flavonoid (Kahkonen et al., 3003).

Tanin merubakan senyawa tidak beracun yang termasuk polifenol yang bisa

ditemukan pada ektrak tumbuhan seperti gambir, kacangkacangan, the anggur dll.

Page 5: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

11

Tanin berguna sebagai zat anti korosi yang bisa menggantikan fungsi kromat dan

timbale merah dalam zat dasar (Ali, Saputri & Nugroho, 2014).

2.2 Cat

Cat merupakan cairan yang biasa digunakan untuk melapisi permukaan

pada bahan dengan maksud untuk melindungi, memperindah, dan memperkuat.

Pada saat cat terkena permukaan dan mongering, lalu cat membuat lapisan tipis

yang melekat kuat dipermukaan tersebut. Pelapisan cat pada permukaan bisa

dilakukan dengan beberapa cara yaitu : dikuaskan, diseprotkan, dilumurkan, dsb.

(Fajar Anugerah, 2009). Cat yang dipergunakan pada pengujian ini adalah cat besi

avian yang terbuat dari alkyd.

Cat adalah cairan yang memiliki pigmen didalam air, minyak, maupun

cairan organik yang lain, dipergunakan untuk melapisi dan melindungi pada

permukaan benda yang terbuat dari kayu maupun baja dengan tujuan memberikan

suatu perindungan dan memperindah suatu permukaan. Senyawa atau bahan

penyusun pada cat terdiri sebagai berikut :

a. Binder

Binder merukapan suatu senyawa polimer yang memiliki fungsi untuk

menentukan karakter dari lapisan cat. Maka dari itu binder merupakan

bahan yang penting bagi formulasi cat, karena sebagian besar komposisi cat

mengandung bahan jenis ini (Afandi, dkk. 2015)

Page 6: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

12

b. Pigmen

Pigmen memiliki jenis 2 macam yaitu pigmen organik dan bukan organik.

Pigmen bukan organik diolah dari beberapa logam (oksida logam) pada

pigmen organik diolah dari bahan minyak bumi (carbon based). Pigmen

bisa dibagi lagi jadi pigmen utama dan pigmen extender. Pigmen utama

sendiri membuat cat dengan daya tutup dan warna. Pada pigmen extender

dapat memperkuat pigmen utama. Pigem memiliki dua fungsi yaitu

mengendalikan proses terjadinya korosi terhadap permukaan baja dalam

lapisan primer yang pertama dan pigmen yang lembab memperpanjang

lintasan difusi yang seharusnya ditempuh oleh oksigen dan butir-butir air

yang mencoba menembus selaput sehingga memperlambat dimulainya

proses korosi dan juga laju reaksinya ( Bayuseno, 2009).

c. Solvent

Solvent yang terdapat pada cat sendiri berfungsi untuk melarutkan material

binder dan mengurangi kekentalan coating untuk mempermudah aplikasi.

Solvent juga mengendalikan pengeringan film, adhesi, dan umur film.

d. Additive

Additive merupakan bahan yang ditambahkan ke dalam cat adalah untuk

meningkatkan sifat-sifat cat, seperti mencegah terjadinya pemisah warna,

mencegah pengendapan pigment, mencegah terbentuknya kulit, mencegah

terjadinya keriput pada lapisan cat, sebagai zat pembasah, pembunuh jasad

renik.

Page 7: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

13

2.3 Baja

Baja adalah paduan yang terdiri dari unsur besi dan karbon 0,2%-2,1%

(Choudhuryet al., 2001). Juga mengandung unsur-unsur lain seperti sulfur (S), fosfor

(P), silikon (Si), mangan (Mn), dll. Tapi unsur-unsur ini hanya bagian kecil dari sifat

baja karbon dipengaruhi oleh presentase karbon dan struktur mikro. Sedangkan

struktur mikro pada baja karbon bisa dipengaruhi oleh perlakuan panas dan

komposisi baja. Karbon dengan kombinasi unsul lain bisa meningkatkan kekerasan,

tahan gores dan tahan suhu. Unsur utama baja adalah karbon, dengan ini baja dapat

digolongkan menjadi tiga yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja

karbon tinggi(Amanto, 1999)

2.3.1 Klasifikasi Baja

Baja adalah besi yang memiliki kadar karbon kurang dari 2 %. Sehingga baja bisa

dibentuk jadi berbagai macam bentuk sesuai dengan kebutuhan. Baja karbon bisa

dikategorikan berdasarkan jumlah komposisi kimia karbon dalam baja yakni sebagai

berikut :

- Baja Karbon Rendah (Low Carbon Steel)

Baja karbon rendah mengandung persentase karbon dalam campuran baja

kurang dari 0,3%C. Baja ini tidak bisa dikeraskan dikarenakan kandungan

karbonnya tidak cukup untuk membentuk struktur martensit. Penggunaan

umumnya baja bisa digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan

komponen struktur bangunan, pipa gedung, jembatan, bodi mobil, dll.

Page 8: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

14

- Baja Karbon Sedang (Medium Carbon Steel)

Baja karbon sedang mengandung persentase karbon 0,3%C- 0,6%C. Karna

kandungan karbonnya pada baja bisa saja dikeraskan melalui proses perlakuan

panas yang sesuai prosedur. Baja ini lebih keras serta lebih kuat dibandingkan

dengan baja karbon rendah.

- Baja Karbon Tinggi (High Carbon Steel)

Baja karbon tinggi mengandung persentase karbon 0,6%C-1,5%C dan

mempunyai kekerasan yang tinggi, tapi keuletannya yg rendah. Berbandimg

terbalik dengan baja karbon rendah, pengerasan menggunakan perlakuan

panas pada baja karbon tinggi tidak memperlihatkan hasil yang optimal

karena terlalu banyaknya martensit, sehingga bajanya menjadi getas

(Amanto, 1999).

2.3.2 Baja ST 37

Baja St 37 setara dengan AISI 1045 dengan komposisi kimia 0,5% C, 0,8%

Mn, dan Si 0,3%, adalah salah satubaja yang diproduksi untuk pembuatan berbagai

komponen pemesinan. Sifat mekanik baja St 37 dikenai proses perlakuan panas oleh

Karburisasi. Salah satu proses pengerasan permukaan adalah karburisasi padat, yang

bertujuan untuk meningkatkan kandungan karbon (C), Dalam baja paduan dibagi

menjadi 2 jenis, yaitu: Baja paduan rendah (elemen paduan khusus<8.0%), Baja

paduan tinggi (paduan khusus> 8.0%)) Karakteristik Baja St (AISI 1045) Baja St 37

adalah baja ringan yang setara untuk AISI 1045, dengan komposisi kimia Karbon:

0,5%, Mangan: 0,8%, Silikon: 0,3% plus elemen lainnya. Dengan kekerasan ± 170

HB dan kekuatan tarik 650 -800 N / mm2. Umumnya baja St 37 dapat digunakan

Page 9: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

15

secara langsung tanpa perlakuan panas, kecuali diperlukan penggunaan khusus

(juanaidi, dkk. 2018). Pada pengaplikasiannya baja st 37 biasa digunakan untuk

bahan konstruksi jembatan, baut, paku, digunakan pada otomotif, dan bahan pipa..

2.4 Korosi

Korosi adalah penurunan mutu logam akibat adanya reaksi elektrokimia

dengan lingkungannya. Logam yang mengalami penurunan mutu tidak hanya

melibatkan reaksi kimia namun juga reaksi elektrokimia, yakni antara bahanbahan

yang bersangkutan dengan terjadinya perpindahan elektron (trethewy, 1991).

2.4.1 Jenis-jenis korosi

Korosi dapat dibagi menjadi enam jenis berdasarkan bentuknya yaitu :, korosi merata

korosi batas butir, korosi celah, korosi sumur, korosi erosi dan korosi galvanik.

1. Korosi batas butir

Korosi batas butir adalah serangan korosi yg terjadi pada batas butir

logamnya. Yang perlu diketahui bahwa logam merupakan susunan butiran-

butiran kristal seperti butiran pasir yang menyusun batu pasir. Butiran-butiran

tersebut saling terikat yang kemudian membentuk mikrostruktur (Fontana dan

Greene, 1986).

Gambar 2.2 Korosi batas butir pada pipa

Page 10: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

16

2. Korosi merata

Korosi merata adalah bentuk korosi yang sering terjadi dan banyak dijumpai

pada logam. Jenis korosi secara merata terjadi pada permukaan logam dengan

intensitas yang sama. yang akan menjadi tipis secara merata pada

permukaannya dengan kecepatan yang hampir sama, sehingga daerah-daerah

anoda dan katoda tersebar pada seluruh permukaan (Fontana dan Greene,

1986).

Gambar 2.3 Korosi merata yang terjadi pada kapal

3. Korosi sumuran

Korosi sumuran adalah korosi lokal yang secara selektif menyerang bagian

permukaan logam yang selaput pelindungnya tergores atau retak akibat

perlakuan mekanik maupun mempunyai tonjolan akibat dislokasi atau slip

yang disebabkan oleh tegangan tarik yang dialami, mempunyai komposisi

heterogen, segregasi atau presipitasi.

Page 11: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

17

Gambar 2.4 Korosi sumuran pada tube heat excharger

4. Korosi celah

Korosi celah adalah korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan

logam lain diantaranya ada celah yang dapat menahan kotoran dan air

sehingga kosentrasi O2 pada mulut kaya disbanding pada bagian dalam,

sehingga bagian dalam lebih anodic dan bagian mulut jadi katodik (utomo,

2009).

Gambar 2.5 Korosi celah pada baut

Page 12: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

18

5. Korosi galvanik

Korosi galvanik bisa terjadi dikarenakan dua logam berbeda lalu terhubung

dengan elektrolit hingga salah satu logam akan terkena korosi (kurang mulia) dan

lainnya terlindungi dari korosi (lebih mulia).

Gambar 2.6 Korosi galvanic

6. Korosi erosi

Korosi ini bisa terjadi karena keausan dan menimbulkan bagian – bagian

yang berbeda, bagian inilah yang rentan terjadinya korosi dan bisa juga

diakibatkan karena aliran fluida yang sangat cepat dan dapat mengkikis

pelindung pada logam.

Gambar 2.7 Korosi erosi

Page 13: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

19

2.5 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Proses Korosi

Beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi proses korosi

antara lain, yaitu :

1. Temperatur

Naiknya temperatur dapat berpengaruh pada kecepatan korosi. Dikarenakan makin

tinggi temperatur maka energi kinetik dari pertikel – partikel yang bereaksi akan

meningkat dan melampaui besarnya harga aktivasi dan akibatnya laju kecepatan

reaksi (korosi) juga semakin cepat, begitu juga sebaliknya (Fogler, 1992).

2. Kecepatan Alir Fluida

Laju korosi akan bertambah apabila kecepatan aliran fluida bertambah besar. Terjadi

dikarenakan kontak antara zat pereaksi dan logam semakin besar, sehingga ion-ion

logam akan makin banyak yang lepas sehingga logam menjadi rapuh (korosi)

(Kirk Othmer, 1965).

3. Konsentrasi Bahan Korosif

Bersangkutan dengan pH suatu larutan. Larutan yang terlalu asam akan sangat korosif

bagi logam, dimana logam jika didalam media larutan asam akan semakin cepat

terkorosi karena merupakan reaksi anoda. Berbeda dengan larutan yang bersifat basa

karena bisa menyebabkan korosi pada reaksi katodanya karena reaksi katoda selalu

serentak dengan reaksi anoda (Djaprie, 1995)

Page 14: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

20

4. Oksigen

Pada udara yang mengandung oksigen dapat bersentuhan dengan permukaan logam

yang lembab. Sehingga terjadinya korosi menjadi lebih besar. Didalam air yang

memiliki oksigen menyebabkan korosi (Djaprie,1995).

5. Waktu Kontak

Pada inhibitor diharapkan bisa menjadikan ketahanan logam terhadap korosi lebih

lama. Dengan melakukan penambahan inhibitor pada larutan, maka akan

menyebabkan reaksi korosi menjadi lebih lambat, dikarenakan lama kerja inhibitor

untuk melindungi logam menjadi lebih lama. Fungsi inhibitor untuk melindungi

logam dari korosi akan menurun atau habis pada waktu tertentu, hal itu dikarenakan

semakin lama waktunya maka inhibitor akan semakin habis terserang oleh larutan

(Uhlig, 1958).

2.6 Pengendalian Korosi

Merujuk pada Korb, Lawrence J., & david L. Olson (1992) untuk

meminimalisir bahkan menghindari efek negatif yang diakibatkan oleh proses korosi,

maka dibutuhkan perlindungan terhadap korosi. Beberapa metode yang bisa

dikembangkan untuk memperlambat laju korosi. Beberapa metode untuk melindungi

dari korosi sebagaiiberikut:

2.6.1 Proteksi Katodik

Merujuk pada Pierre R. Roberge (1999) proteksi katodik merupakan satu dari

beberapa cara perlindungan pada korosi yaitu bisa dengan memberikan arus searah

Page 15: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

21

(DC) dari semacam sumber luar untuk melindungi permukaan logam terhadap korosi.

Cara ini cukup efektif dan bisa melindungi logam dari korosi yang terjadi di

lingkungan yang terendam air ataupun didalam tanah, sebagai contoh perlindungan

pada kapal laut, instalasi pipa bawah tanah, dll. Untuk mengirimkan arus searah pada

sistem proteksi katodik, ada dua cara yaitu menggunakan cara menerapkan anoda

karbon (sacrificial anode) atau dengan cara menerapkan arus tanding (impressed

current). Metode anoda karbon menggunakan prinsip galvanik, dimana logam yang

akan dilindungi dengan logam lain yang akan menjadi pelindung, dengan catatan

logam pelindung tersebut lebih memiliki sifat anodik (lebih negatif) jika

dibandingkan dengan logam yang ingin dilindungi, sehingga logam yang ingin

dilindungi akan bersifat katodik dan tidak terkorosi. Sedangkan cara arus tanding

(impressed current) dilakukan dengan memberikan arus listrik searah dari suatu

sumber eksternal, untuk melindungi suatu struktur logam yang saling berdekatan.

Pada cara ini, kita mengirimkan suplai elektron kepada struktur yang diproteksi

secara katodik agar tidak mengalami kebocoran elektron. Proses ini membutuhkan

penyearah (rectifier) dengan kutub negatif dihubungkan ke logam yang akan

dilindungi dan kutub positif dihubungkan ke anoda. Anoda yang digunakan biasanya

adalah anoda inert.

2.6.2 Pelapisan (Coating)

Coating adalah proses pelapisan pada permukaan logam dengan cairan atau

serbuk, yang akan menempel secara berkelanjutan pada logam yang akan dilindungi.

Adanya lapisan pelindung pada permukaan logam akan meminimalisir kontak antara

Page 16: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

22

logam dengan lingkungannya, selanjutnya akan menghambat proses terjadinya korosi

pada logam. Pelapisan yang sering digunakan adalah menggunakan cat. Pelapisan

bertujuan untuk memberikan semacam lapisan yang padat dan merata sebagai bahan

penghambat aliran listrik paada permukaan logam yang dilindungi. Lapisan ini

memiliki fungsi untuk mencegah logam dari kontak langsung dengan elektrolit dan

lingkungan sehingga reaksi logam dan lingkungan melambat. Merujuk pada Korb,

Lawrence J., & david L. Olson, (1992) coating dibedakan jadi tiga, yaitu:

a. Coating Logam: electroless-plating, hot dip galvaning, electroplating, pack

cementation, cladding, thermal spraying, dan physical vapor deposition.

b. Coating Anorganik: anodizing, chromate filming, phosphate coating,

nitriding, dan lapisan pasif.

c. Coating Organik, dengan tiga metode proteksi, yaitu sacrificial effect,

barrier effect, dan inhibition effect.

2.6.3 Pemilihan Material (Material Selection)

Pemilihan material dimaksudkan untuk tepat atau tidaknya pengaplikasian

suatu material terhadap suatu lingkungan tertentu. Proses pemilihan material yang

cocok dengan kondisi lingkungannya, bisa mengurangi kerugian akibat proses korosi.

Deret galvanik adalah semacam acuan yang penting untuk melakukan pemilihan

material.

Page 17: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

23

2.6.4 PenambahaniInhibitor

Inhibitor merupakan zat kimia yang ditambahkan pada suatu lingkungan

korosif dengan kadar sangat kecil untuk mengendalikan laju korosi.

Menurut Indra Surya Dalimunthe (2004) mekanisme kerja dari inhibitor dapat

dibagi menjadi:

a. Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membuat semacam lapisan

tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor. Lapisan ini tidak bisa

dilihat secara langsung oleh mata, tapi bisa menghambat serangan dari

lingkungan terhadap logam.

b. Pada pengaruh lingkungan (misal pH) membuat inhibitor bisa mengendap dan

selanjutnya teradsorpsi pada permukaan logam serta menghalangi serangan

korosi. Inhibitor terlebih dahulu mengkorosi logamnya, selanjutnya

menghasilkan suatu zat kimia lalu mengalami peristiwa adsorpsi dari produk

korosi itu yang membuat semacam lapisan pasif pada permukaan logam.

c. Inhibitor menghilangkan konstituen yang agresif dari lingkungannya. Merujuk

pada sifat korosi logam secara elektrokimia, inhibitor bisa mempengaruhi

polarisasi anodik dan katodik. Ketika ada sel korosi dapat dianggap berasal

dari empat komponen yaitu: anoda, katoda, elektrolit dan penghantar

elektrolit, maka inhibitor korosi memiliki kemungkinan menaikkan polarisasi

anodik, atau menaikkan polarisasi katodik atau menaikkan tahanan listrik dari

Page 18: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

24

rangkaian melalui pembentukan endapan tipis pada permukaan logam.

Mekanisme ini dapata diamati melalui suatu kurva polarisasi hasil pengujian.

Menurut Pierre R. Roberge (1999) berdasarkan fungsi, inhibitor terbagi menjadi:

a. Inhibitor Anodik

Inhibitor anodik bisa memeperlambat reaksi elektrokimia di anoda

melewati pembentukan lapisan pasif pada permukaan logam, logam terhindar

dari korosi. Inhibitor anodik merupakan inhibitor yang paling efektif serta

paling banyak digunakan diantara jenis inhibitor yang lain.

b. Inhibitor Presipitasi

Inhibitor presipitasi bisa membuat presipitat pada seluruh permukaan

suatu logam yang bertindak sebagai lapisan pelindung untuk memperlambat

reaksi anodik dan katodik logam secara tidak langsung. Contohnya dari

inhibitor jenis ini adalah silikat dan fosfat.

c. Inhibitor Katodik

Inhibitor katodik bisa memperlambat reaksi katodik suatu logam dan

membentuk presipitat pada wilayah katoda yang bisa meningkatkan

impedansi permukaan sekaligus membatasi difusi pereduksi untuk melindungi

logam tersebut.

d. Inhibitor Organik

Pengembangan pada inhibitor organik atau inhibitor alami sangat

dibutuhkan. Inhibitor alami sangat menguntungkan dunia industri dikerenakan

hargan yang tidak terlalu mahal dan penggunaannya yang ramah lingkungan.

Page 19: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

25

Efektifitas inhibitor ini bergantung terhadap komposisi kimia yang

dimilikinya, struktur molekul, dan afinitasnya pada permukaan logam. Karena

pembuatan lapisan merupakan proses adsorpsi, oleh karena itu temperatur dan

tekanan pada sistem memegang peranan penting. Inhibitor organik akan

teradsorbsi sesuai dengan muatan ion-ion inhibitor dan muatan permukaan.

2.7 Laju korosi

Laju korosi adalah kecepatan rambatan atau kecepatan penurunan kualitas

bahan terhadap waktu. Menghitung laju korosi umumnya memakai 2 yaitu metode

kehilangan berat (weight loss) dan elektrokimia. Metode kehilangan berat memiliki

prinsip dengan menghitung berkurangnya berat material yang hilang setelah

dilakukan perendaman dalam larutan korosif sesuai dengan standar ASTM G31-72.

Persamaan laju korosi yang digunakan pada penelitian Fachrudin, (2017) dapat dilihat

pada persamaan 2.1

Corrosion Rate (r) = K x W

A x T x D (2.1)

Keterangan :

r : Laju korosi (mpy)

K : Konstanta (3,45 𝑥 106 mils per year (mpy))

T : Waktu (jam)

A : Luas permukaan yang direndam (Cm2 )

W : Kehilangan berat (gr)

D : Densitas (7.86 gr/𝑐𝑚3)

Page 20: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

26

* Nilai konstanta yang digunakan pada persamaan laju korosi dapat menggunakan

nilai konstanta pada table 2.1

Tabel 2.1 KonstantaiPerhitungan Laju Reaksi KorosiiBerdasarkan Satuannya

Satuan Laju Korosi Konstanta (K)

Milsiperiyear (mpy) 3,45 x 10 6

Inchies per year (ipy) 3,45 x 103

Inches per month (ipm) 2,87 x 10 2

Milimeters per year (mm/y) 8,76 x 10 7

Micrometers per year (m/y) 8,76 x 104

Picometers per second (pm/s) 2,87 x 10 6

Gramsiperisquareimeteriperihour (g/m2 h) 1,00 x 104 DA

Miligramsiperisquareidecimeteriperiday (mdd) 2,40 x 106 DA

Metode weight loss banyak dipergunakan pada skala industri dan

laboratorium karena dari segi peralatan sederhana dan hasil cukup akurat, tapi

pengujian dengan metode weight loss dalam menghasilkan suatu laju korosi

mempunyai kelemahan. Kelemahannya adalah tidak bisa secara cepat mendeteksi

perubahan saat proses korosi, perhitungan kupon yang tidak bisa secara langsung

diterjemahkan dari peralatan, korosi lokal tidak dapat dilihat langsung tanpa

pemindahan kupon dari tempat pengujian, dan bentuk korosi tidak bisa dideteksi.

Page 21: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

27

2.8 Penelitian terdahulu

Pada penelitian-penelitian sebelumnya yang sudah dilakukan untuk

menghambat efek negatif dari reaksi korosi menggunakan inhibitor berbahan alami

dan juga penggunaan cat (coating), telah membuktikan bahwa inhibitor dan cat

baik dalam menghambat laju korosi yang terjadi. Beberapa penelitian terdahulu

sebagai berikut:

Penelitian yang telah dilakukan oleh Rozi AS, (2017) tentang Laju korosi dan

struktur permukaan baja ST 42 pada variasi larutan asam klorida (HCl) dengan

inhibitor organik ekstrak ubi ungu. Menggunakan inhibitoriekstrakiubiiunguiuntuk

menmperlambat reaksi laju korosi pada baja ST 42 dengan variasiipenambahan

inhibitor padailarutan korosif sebanyak 0 ml, 25 ml dan 50 ml

denganilamaiperendamanispesimeniselama 6 hari, 12 hari dan 18 hari. Menghasilan

sebuah kesimpulan tenyata semakin banyak konsentrasiiinhibitoriekstrakiubiiungu

maka laju korosinya menurun, pada konsentasi inhibitor 50 ml dengan lama

perendaman 18 hari menunjukan penurunan laju korosi yang paling maksimal.

Penelitian ini dilakukan oleh Sugiharto, (2018) tentang Pengaruhikonsentrasi

inhibitoriekstrakikopiiterhadapilajuikorosi baja ST 37 dalamimedia asamiklorida dan

natrium klorida. Menggunakan inhibitor ekstrak kopi untuk menghambat laju reaksi

korosi pada baja ST 37 dengan konsentrasi penambahan inhibitor pada larutan sebesar

0iml, spesimen selama 6 hari, 12 hari, 18 hari. Menghasilkan sebuah kesimpulan

pada asam klorida memperlihatkan penurunan laju korosi, yaitu konsentrasi

inhibitor 0 ml laju korosinya sebesar 348,7150 mpy, konsentrasi inhibitor

Page 22: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

28

konsentrasi 7% laju korosinya sebesar 273,4006 mpy, terus mengalami penurunan

dengan konsentrasi 13% laju korosinya sebesar 132,3398 mpy. Padanmedia

natriumnklorida juga mengalami penurunannlaju korosi dengan konsentrasi

inhibitor 0 ml laju korosinya sebesar 171,4998 mpy, konsentrasi inhibitor

konsentrasi 30 ml laju korosinya sebesar 85,9404 mpy, dan konsentrasi inhibitor

konsentrasi 60 ml laju korosinya sebesar 36,3659 mpy.

Penelitian yang telah dilakukan oleh Desi Mitra Sari, (2014) tentang

Pengendalian laju korosi baja St 37 dalam medium asam klorida dan natrium

klorida menggunakan inhibitor ekstrak daun teh variasi konsentrasi 1 - 10%.

Kesimpulan yang bisa diambil dari pengujian ini memperlihatkan bahwa dengan

perendaman selama 4 hari di hasilkan penurunan nilai laju korosi seiring dengan

penambahan konsentrasi inhibitor yang diberikan pada media korosi asam klorida

3% maupun natrium klorida 3% dengan nilai efektifitas tertinggi mencapai 92%.

Terjadinkenaikannnilainefisiensi inhibisinseiring dengannpenambahannekstrak

daun teh 1% hingga 10% dan dari analisisnpotensiondinamik memperlihatkan

adanya penurunannnilai laju korosi.

Penelitian yang telah dilakukan oleh Afandi, (2015). Analisa Laju Korosi

pada Pelat Baja Karbon dengan Variasi Ketebalan Coating. Pada penelitian ini,

coating menggunakan variasi ketebalannya. Karena melihat pada tidak meratanya

proses coating pada lambung kapal, disebabkan proses coating dilakukan secara

manual dengan cakupan area yang luas. Sehingga terjadi kemungkinan ketebalan

coating yang berbeda bisa saja terjadi di area tertentu. Sistem coating yang diuji ada

Page 23: BAB II LANDASAN TEORIeprints.umm.ac.id/55809/3/BAB II.pdf · LANDASAN TEORI 2.1 Binahong Tanamanibinahongn(Anredera cordifolia (Ten.) Steenis) adalahntanamaniobat potensial yangndapat

29

dua, yaitu sistem coating dua lapis dengan menggunakan cat Alkyd dan sistem tiga

lapis dengan menggunakan cat Epoxy. Penelitianndannperhitungannlajunkorosinya

menggunakannmetodenelektrokimia. Pada hasil perhitungan dapat disimpulkan

bahwa semakin tebal lapisan suatu coating tidak menjamin coating tersebut dapat

melindungi dengan sempurna. Semakinntebalnsuatuncoatingnmemilikinresiko

kegagalanncoatingnlebihnbesarnseperti,nberkurangnyanfleksibilitas,nterjadinyanpeng

erutan, atau pengeringan yangntidaknsempurna.

Penelitian ini telak dilakukan oleh Athanasius P. Bayuseno, (2009) tentang

Analisanlajunkorosinpadanbajanuntuknmaterialnkapalndenganndanntanpanperlindun

ganncat. Pada penulisan ini menyajikan hasil penelitian tentang analisa ketahanan

korosi pada material baja yang biasa diguakan sebagai material kapal dengan melihat

perubahan massa yang hilang. Pengendalian laju korosi material baja menggubakan

pelapisan cat kedalam permukaan baja selanjuntnya di tempatkan dilingkungan

korosif. Pemilihan produk cat yang tepat dan tahan terhadap pengaruh lingkungan

korosif merupakan fokus penelitan ini, karena produk cat yang ada dipasaran saat ini

memiliki komposisi dan karakteristiknya yang berbeda-beda. Lalu analisa ketahanan

korosif material baja dengan dan tanpa perlindungan cat memakai beberapa pengujian

di laboratorium antara lain ketahanan bentur, kemampuan tekuk, dan kekuatan adhesi

cat. Produk yang diteliti, terdiri dari 3(tiga) merk cat kapal yang masing-masing merk

diambil bagian bottom dan top side, yang selanjutnya disimulasikan pada material

baja ST-45. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa laju korosi pada plat baja yang

telah mengalami perlindungan cat memiliki nilai yang rendah untuk berbagai

lingkungan asam.