POTENSI EKSTRAK DAUN PAKIS RESAM (Gleichenia linearis Burm.) SEBAGAI INHIBITOR KOROSI BAJA LUNAK RAMAH LINGKUNGAN DALAM MEDIUM ASAM KLORIDA, EFEK SINERGIS DAN TEORITIS

Yeni, Stiadi (2021) POTENSI EKSTRAK DAUN PAKIS RESAM (Gleichenia linearis Burm.) SEBAGAI INHIBITOR KOROSI BAJA LUNAK RAMAH LINGKUNGAN DALAM MEDIUM ASAM KLORIDA, EFEK SINERGIS DAN TEORITIS. Doctoral thesis, Universitas Andalas.

Preview	Text (Cover dan Abstrak) File 1_Cover dan Abstrak.pdf - Published Version Download (450kB) | Preview
Preview	Text (BAB 1) File 2_BAB I.pdf - Published Version Download (440kB) | Preview
Preview	Text (BAB AKHIR) File 3_BAB Akhir.pdf - Published Version Download (433kB) | Preview
Preview	Text (Daftar Pustaka) File 4_Daftar Pustaka.pdf - Published Version Download (593kB) | Preview
	Text (Tesis Full Text) File 5_Disertasi Yeni Stiadi.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Indonesia merupakan negara megadiversitas yang dipenuhi dengan berbagai ragam tumbuhan, sehingga muncul slogan hutan itu Indonesia. Tumbuhan yang ada mempunyai potensi ekonomi yang tinggi, tetapi produknya dapat juga menghasilkan gulma. Gulma yang dihasilkan belum dimanfaatkan secara optimal. Kandungan kimia yang ada di dalam gulma begitu banyak dan beberapa di antaranya dapat dimanfaatkan sebagai bahan penghambat atau inhibitor korosi khususnya material baja. Proses pemanfaatan ini akan memberikan kontribusi besar terhadap inovasi sains untuk pembangunan nasional dan daerah. Kandungan kimia pakis resam (Gleichenia linearis Burm.) dapat menjadi material maju dalam bidang kimia dengan menjadikannya sebagai material green corrosion inhibitor. Ekstrak dari gulma tersebut telah diketahui mengandung flavonoid, alkaloid, steroid dan polifenol lain, dapat dimanfaatkan sebagai bahan inhibitor korosi baja termasuk gulma pakis resam. Daun tumbuhan pakis resam dibiarkan terbuang begitu saja. Daun pakis resam yang melimpah harus dan dapat dimanfaatkan, salah satunya sebagai bahan penghambat korosi. Ekstrak tersebut pada gilirannya nanti memungkinkan untuk dijadikan sebagai bagian dari komponen cat dan pengcoatingan. Daun pakis resam yang telah dikeringanginkan dimaserasi dengan pelarut metanol yang bersifat polar untuk mengambil kandungan kimia alaminya yang akan dimanfaatkan sebagai inhibitor korosi baja. Proses maserasi dilakukan dalam beberapa hari, sehingga semua komponen yang diperlukan dapat ditarik. Ekstrak dicampurkan dengan medium korosif asam klorida dan dikontakkan dengan permukaan baja dalam jangka waktu tertentu. Kandungan kimia yang terdapat dalam ekstrak daun pakis resam diuji dengan metode LC-MS/MS dan analisis FTIR. Laju korosi dan efisiensi inhibisi dan sifat-sifat adsorpsi ditentukan dengan metode kehilangan berat (weight loss) dan polarisasi potensiodinamik. Dengan perlakuan temperatur maka akan didapatkan isoterm adsorpsi dan energi aktivasi proses inhibisi korosi baja. Analisis scanning electron microscopy dipakai untuk mengamati perubahan morfologi permukaan antara baja tanpa perlakuan, baja yang direndam pada HCl 1 M dengan atau tanpa adanya penambahan ekstrak daun pakis. Dengan menggunakan LC-MS/MS didapatkan kandungan kimia ekstrak daun pakis resam kaempferol, quersetin, luteolin, maltol dan lain-lain. Spektrum FTIR memperlihatkan ekstrak mengandung gugus fungsi yang mampu berinteraksi dengan permukaan besi. Hasil penelitian memakai metode kehilangan berat dan polarisasi potensiodinamik memperlihatkan kandungan kimia ekstrak daun pakis dapat menghambat laju korosi baja lunak dan memberikan efisiensi inhibisi. Penggunaan ekstrak 4,0 g/L dalam medium asam klorida 1 M telah mampu menghambat korosi baja lunak dengan efisiensi inhibisi mencapai 84,54%. Energi aktivasi proses inhibisi korosi baja oleh ekstrak daun pakis resam bertambah dengan dengan naik konsentrasi ekstrak mencapai 4,0 g/L di dalam medium dari 44,18 sampai 71,93 kJ/mol. Sedangkan nilai entalpi dan entropi inhibisi korosi juga meningkat dengan bertambahnya konsentrasi ekstrak daun pakis resam dalam medium korosif HCl 1 M. Berdasarkan penentuan jenis isoterm adsorpsi, ternyata isoterm adsorpsi Freundlich lebih mendekati dari pada isoterm adsorpsi Langmuir. Koefisien determinasi (R2) model isoterm adsorpsi Freundlich yang diperoleh lebih mendekati 1 dibandingkan dengan nilai R2 isoterm adsorpsi Langmuir. Dengan demikian, viii isoterm adsorpsi Freundlich lebih baik digunakan untuk mengkarakterisasi mekanisme adsorpsi ekstrak daun pakis resam ke permukaan baja lunak. Pengukuran polarisasi potensiodinamik menunjukkan bahwa ekstrak daun pakis resam merupakan jenis inhibitor campuran dengan efektivitas katodik lebih dominan. Produk korosi dan permukaan baja lunak dianalisis menggunakan metode FTIR dan SEM. Hasil analisis memperlihatkan spektrum inframerah yang berbeda antara ekstrak dan produk korosi. Permukaan baja lunak dilapisi oleh ekstrak dan memperlihatkan permukaan yang lebih halus dan rata. Ekstrak daun pakis resam dan ion iodida secara sinergis mampu meningkatkan efisiensi inhibisi korosi baja lunak dalam medium korosif larutan HCl 1 M. Nilai efisiensi inhibisi korosi baja dari 4,0 g/L ekstrak daun pakis resam dan 0,12 g/L KI meningkat dari 84,54% menjadi 91,52%. Peningkatan efisiensi inhibisi kedua inhibitor juga dapat berlangsung pada suhu yang tinggi. Studi polarisasi potensiodinamik menunjukkan ekstrak daun pakis resam dan ion iodida bertindak sebagai inhibitor tipe campuran. Inhibisi korosi berlangsung karena terjadi proses adsorpsi kandungan kimia ekstrak dan ion iodida di permukaan logam dan adsorpsi tersebut mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir. Keberadaan KI dalam medium HCl 1 M dapat meningkatkan kinerja inhibisi ekstrak daun pakis resam ke tingkat yang lebih luas dan permukaan baja lunak yang direndam dalam medium korosif menjadi lebih halus dan rata. Kaempferol sebagai kandungan utama ekstrak daun pakis resam diteliti juga kemampuannya untuk menginbisi korosi besi menggunakan metode Density Functional Theory (DFT) basis set B3LYP/6-31G dengan program Gaussian. Parameter kimia kuantum yang dihitung meliputi EHOMO, ELUMO, energi celah (ΔE), potensial ionisasi (I), afinitas elektron (A), elektronegativitas (χ), global hardness (ɳ), global softness (σ), elektrofilisitas (ω), energi back-donation (Eb-d), transfer elektron (ΔN) dan energi interaksi (Eint). Hasil perhitungan parameter kimia kuantum menunjukkan kaempferol dapat berinteraksi paling kuat dengan Fe2+ yang ada pada permukaan besi melalui adosrpsi kimia. Hasil penelitian dan perhitungan teoritis dari interaksi ekstrak daun pakis resam dan permukaan baja lunak memperlihatkan potensi besar yang dimiliki daun pakis resam. Ekstrak daun pakis ini pada gilirannya memungkinkan untuk dijadikan sebagai bagian pickling dalam pembersihan produk korosi dari peralatan yang terbuat dari baja lunak, komponen tambahan dalam cat dan lain sebagainya.

Actions (login required)

View Item