Upload
vutuyen
View
230
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH KONSENTRSI CaCO3 TERHADAP SIFAT KOROSI BAJA ST.37
DENGAN COATING PANi (HCl) – CaCO3
Oleh:
Ahmad Hijazi 1106 100 018
Pembimbing:
Drs. Suminar Pratapa, M.Sc., ph.D.
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
Tugas Akhir
LATAR BELAKANG
PANi Pelapis anti
korosi pada
logam
Diperoleh bahan yang
tahan korosi
CaCO3
• Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CaCO3 terhadap perilaku korosi komposit PANi (HCl)/CaCO3.
PERUMUSAN MASALAH
TUJUAN PENELITIAN
• Mengetahui sifat ketahanan korosi pada sampel plat baja ST.37 dengan memvariasikan komposisi pengisi CaCO3 dengan PANi (HCl) ke dalam cat.
BATASAN MASALAH
• Bahan dasar pembuatan Polianilin adalah monomer Anilin.
• CaCO3 disintesis dari batu kapur alami asal Desa Tuwiri Wetan, Kab. Tuban dengan metode karbonasi.
Korosi
Merupakan kerusakan karena adanya reaksi
kimia atau elektrokimia antara logam dengan
lingkungannya.
Tinjauan Pustaka
KARAKTERISTIK PANi
[(-B-NH-B-NH-)y (-B-N=Q=N-)1-y ]x
Gambar 1. Struktur kimia PANi secara umum dalam bentuk basa
Garam Emeraldin
Basa Leukoemerdin
Basa Emeraldin
Basa Pernigranilin
y=0
y=0,5
y= 1
Fasa PANi
PROTONASI PANi(HCl)
Protonasi basa Emeraldin menjadi garam Emeraldin
Cacat rantai yang timbul akibat protonasi ini berupa pasangan dikation atau sering disebut sebagai bipolaron yang berperan sebagai pembawa muatan (Bredas, J.L.,et.al. 1991)
Batu Kapur (Limestone)
Batuan kapur (limestone) dapat ditemui secara alami dalam mineral dengan bentuk polimorf
Kalsium Karbonat (CaCO3) :
Kalsit Vaterit Aragonit
Karbonasi
Karbonasi merupakan reaksi kimia di mana kalsium hidroksida bereaksi dengan karbon dioksida membentuk kalsium karbonat yang tidak larut dalam air:
1
2
3
H2O CaCO3 Ca(OH)2 +
CO2
Potensiostat
Gambar 1. Skema alat Voltalab® potensiostat PGZ 301
Metode Polarisasi Potensiodinamik (Tafel)
Ekorr = Nilai Potensial Korosi Ikorr = Nilai Kerapatan Arus Korosi βa = Tetapan Tafel Anoda βc = Tetapan Tafel Katoda
Gambar 1. Kurva ekstrapolasi polarisasi Tafel
(modifikasi dari Perez, 2004).
Metode Electrochemical Spectroscopy Impedance (EIS)
Rs = Tahanan yang dihasilkan larutan Rp = Tahanan Polarisasi Rct = Tahanan Transfer Muatan Ce = Kapasitansi Cdl = Kapasitansi dobel layer yang terbentuk pada antar muka lapisan dan cairan
Gambar 1 Diagram Nyquist Gambar 2 Rangkaian Ekivalen
METODOLOGI PENELITIAN
1. Pembuatan PANi Persiapan alat dan
bahan
monomer anilin larutan inisiator
Dicampur sambil diaduk
Dilakukan penyaringan
Dicuci dengan HCl 1,5 M
Dicuci dengan metanol 1,5 M
A
A
Dicampur NH4OH 0,1 M sambil diaduk
Dilakukan penyaringan
Dicuci dengan NH4OH 0,1 M
Dicuci dengan THF 1,5 M
Dilakukan pengeringan dalam vakum desikator
Ditumbuk dengan mortar dan pastle
Pendopingan dengan 1,5 M HCl
2 Pembuatan CaCO3
Persiapan alat dan bahan
Mengambil sampel dari batu kapur alami
Pemanasan sampel dalam furnace pada temperature 8000C dengan penahanan selama 6 jam
Pelarutan sampel dalam aquades selama 2x24 jam
Mengambil cairan bening (Ca(OH)2) dari hasil pelarutan
Proses karbonasi pada cairan bening dengan
kecepatan 10 SCFH
Penyaringan endapan CaCO3
3. Pencampuran PANi/CaCO3
Persiapan alat dan bahan
Mencampur CaCO3 dan polianilin
Mencampurkan kedalam cat
Hasil laju korosi
Pelapisan PANi/ CaCO3 ke plat baja ST.37 dengan variasi CaCO3 2,5%, 5%, 7,5%, 10%
Metode EIS Metode Tafel
Sampel dipanaskan ke dalam oven dengan suhu 60oC selama 20 menit
Hasil dan Pembahasan
1. Polianilin (PANi)
4
Hasil Sintesis CaCO3
13
No Laju alir gas CO2 Perbandingan fasa yang dihasilkan
1 2 SCFH 48 wt% vaterit : 52 wt% kalsit
2 5 SCFH 29 wt% vaterit : 71 wt% kalsit
3 7 SCFH 2 wt% vaterit: 98 wt% kalsit
4 10 SCFH 0 wt% vaterit : 100 wt% kalsit
Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) CaCO3 (s) + H2O (aq)
Hasil Metode Polarisasi Potensiodinamik (Tafel)
14
1.0E-7
1.0E-6
1.0E-5
1.0E-4
1.0E-3
-1.3E+0 -1.1E+0 -9.0E-1 -7.0E-1
I (A
/cm
2)
E (Volts)
SAMPEL a (mV) c (mV) Io (A/cm2) Eo (Volts) CR (mmPY)
M_ORIGINAL 91,315 236,59 1,0855E-06 -1,0094 0,010026
Gambar 1 Kurva polarisasi potensiodinamik tanpa pelapisan
13
1.0E-10
1.0E-9
1.0E-8
1.0E-7
1.0E-6
1.0E-5
1.0E-4
-1.2E+0 -9.5E-1 -7.5E-1 -5.5E-1 -3.5E-1
I (A
/cm
2)
E (Volts)
C2,5_RT
C5_RT
C7,5_RT
C10_RT
SAMPEL a (mV) c (mV)
Io
(x10^7A/cm2) Eo (Volts) CR (mmPY)
C2,5_RT 97,678 141,12 3,1967 -0,49534 0,00029524
C5_RT 78,967 9,7954E06 7,3119 -0,83017 0,00067533
C7,5_RT 120,87 46,042 7,8571 -0,90713 1,0027E-05
C10_RT 124,2 166,26 6,6961 -0,91173 0,00061845
Gambar 4.1 Kurva polarisasi potensiodinamik PANi/CaCO3 dengan konsentrasi CaCO3 berbeda
Metode Electrochemical Spectroscopy Impedance (EIS)
13
SAMPEL Rs (Ω) Rp (Ω) Rct (Ω) Ce (F/m) Cdl (F/m) C2,5RT_01_02 7305 374270 605590 3,6456E-7 0,57147
C5RT_01_02 77968 272520 537910 4,9597E-7 0,63783
C7,5RT_01_02 1014 23134 35541 4,4876E-6 0,64294
C10RT_03_01 21,05 3271 1,953E+12 1,6888E-4 0,32237
Gambar 1 Diagram Nyquist PANi/CaCO3 dengan konsentrasi CaCO3 berbeda
KESIMPULAN
• Dengan metode reaksi kimia telah berhasil dibuat PANi(HCl)
dengan nilai konduktivitas 2,214 S/cm. • Baja ST.37 dengan lapisan PANi/CaCO3 dengan penambahan
2,5% CaCO3 (kalsit) memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada pelapisan 5%, 7,5%, dan 10%.
Terima Kasih