68
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN TRIFENILTIMAH(IV) HIDROKSIBENZOAT SEBAGAI INHIBITOR KOROSI PADA BAJA LUNAK DALAM MEDIUM NATRIUM KLORIDA (Tesis) Oleh Hapin Afriyani PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNANTRIFENILTIMAH(IV) HIDROKSIBENZOAT SEBAGAI INHIBITOR

KOROSI PADA BAJA LUNAK DALAM MEDIUM NATRIUM KLORIDA

(Tesis)

Oleh

Hapin Afriyani

PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2016

Page 2: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

ABSTRACT

THE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF TRIPHENYLTIN(IV)HYDROXYBENZOATE DERIVATIVES AS CORROSION INHIBITORS

FOR MILD STEEL IN SODIUM CHLORIDE MEDIUM

By

Hapin Afriyani

Synthese and characterization of triphenyltin(IV) 2-hydroxybenzoate,triphenyltin(IV) 3-hydroxybenzoate, and triphenyltin(IV) 4-hydroxybenzoate havebeen successfully performed by reacting the triphenyltin(IV) hydroxide with 2-, 3-,4-hydroxybenzoic acid and was supported by characterization result using 1H and13C NMR, UV, IR spectrophotometer and microelemental analyzer. Thepercentage yield of the synthesis of triphenyltin(IV) hydroxybenzoate series were79.77; 88.60; dan 89.70%, respectively. The anticorrosion activity for thesecompounds were tested using gravimetry and potentiodynamic method with EA161 potentiostat eDAQ. The result revealed that the triphenyltin(IV)hydroxybenzoate derivative has a good ability in inhibiting corrosion with thehighest efficiency inhibition in the addition of triphenyltin(IV) 4-hydroxybenzoatecompound at concentration of 100 mg/L with the percentage efficiency inhibitionvalue was 80.41% and free energy of adsorption was -34.72 kJ/mole. Based on thevalue of it’s free energy of adsorption, triphenyltin(IV) hydroxybenzoatecompound was able to inhibit corrosion by forming a thin layer on the metalsurface.

keyword : anticorrosion, mild steel, triphenyltin(IV) hydroxybenzoate.

Page 3: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

ABSTRAK

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNANTRIFENILTIMAH(IV) HIDROKSIBENZOAT SEBAGAI INHIBITOR

KOROSI PADA BAJA LUNAK DALAM MEDIUM NATRIUM KLORIDA

Oleh

Hapin Afriyani

Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat telah berhasil dilakukandengan mereaksikan senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida dengan ligan asam 2-,3-, dan 4-hidroksibenzoat dan didukung dengan hasil karakterisasi menggunakanspektrofotometer UV, IR, 1H dan 13C NMR serta analisis mikrounsur. Nilai persenrendemen untuk ketiga senyawa tersebut berturut-turut 79,77; 88,60; dan 89,70%.Pengujian efektivitas penghambatan korosi senyawa hasil sintesis dilakukandengan metode gravimetri dan polarisasi potensiodinamik menggunakan EA 161potensiostat eDAQ. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga senyawa yangdiuji memiliki kemampuan menghambat korosi dengan penghambatan tertinggipada penambahan senyawa trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat pada konsentrasi100 mg/L dengan nilai persen efisiensi inhibisi 80,41% dan perubahan energibebas adsorbsi sebesar -34,72 kJ/mol. Berdasarkan nilai energi bebas adsorpsinya,maka senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dapat menghambat korosi padabaja melalui pembentukan lapisan pasif pada permukaan logam.

Kata kunci : antikorosi, baja lunak, trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat.

Page 4: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNANTRIFENILTIMAH(IV) HIDROKSIBENZOAT SEBAGAI INHIBITOR

KOROSI PADA BAJA LUNAK DALAM MEDIUM NATRIUM KLORIDA

Oleh

Hapin Afriyani

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh GelarMAGISTER SAINS

Pada

Program Pascasarjana Magister KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Lampung

PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2016

Page 5: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)
Page 6: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)
Page 7: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)
Page 8: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lampung Selatan, 23 tahun silam tanggal 6 April 1993

sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari Bapak Sugini dan Ibu Suhatni.

Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-Kanak di TK Dharma Pertiwi

tahun 1998. Penulis kemudian melanjutkan pendidikan dasar di SDN 1 Merbau

Mataram dan menyelesaikannya tahun 2004, pendidikan tingkat menengah hingga

tahun 2007 di SMP Negeri 2 Merbau Mataram Lampung Selatan. Kemudian

penulis melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 5 Bandar Lampung dan

menyelesaikannya tahun 2010 sebagai salah satu lulusan terbaik. Penulis diterima

sebagai mahasiswa S1 Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung melalui jalur

Penelusuran Kemampuan Akademik dan Bakat (PKAB) dan lulus di tahun 2014

sebagai Wisudawati terbaik ke-2 tingkat Universitas. Selama menempuh

pendidikan S1 di kampus, penulis pernah menjadi Finalis Olimpiade Nasional

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Perguruan Tinggi (ONMIPA PT)

Bidang Kimia tahun 2012 dan 2013. Didasari kecintaannya terhadap ilmu kimia,

penulis kemudian melanjutkan pendidikan dengan medaftar sebagai mahasiswa

Program Studi Magister Kimia Universitas Lampung pada tahun 2014.

Aktivitas organisasi penulis dimulai sejak menjadi Brigade BEM FMIPA dan

Kader Muda Himaki tahun 2010–2011. Penulis juga pernah menjadi Sekretaris

Page 9: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

Departemen Kewirausahaan BEM FMIPA dan Anggota Bidang Sains dan

Penalaran Ilmu Kimia Himaki FMIPA Unila tahun 2011–2012, Sekretaris Umum

Himaki FMIPA tahun 2012–2013 dan Wakil Gubernur BEM FMIPA Universitas

Lampung tahun 2013–2014.

Page 10: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

Atas Rahmat Allah swt.,ku persembahkan karya

sederhana ini teruntuk

Bapak, Ibu, Adek, dan Kakakkuuntuk semua doa dan keikhlasan

dalam membersamaiku, hinggahari ini

Pak Wo M,suatu hari pipin pasti sukses

Wo

Prof. Sutopo Hadi, M. Sc., Ph.D.

serta Bapak dan Ibu DosenJurusan Kimia FMIPA

terima kasih atas seluruhdedikasi dalam membimbing

ananda di kampus

Alamamater tercinta

Page 11: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

Setiap orang dari kita pantasuntuk mendapatkan posisibernama keberhasilan. Hanyasaja pengenalan terhadapkonsep kegagalan membuat kitaterlalu mudah menyerah.

Jika bukan, mengapa tidaksejak kecil kita memutuskanuntuk merangkak seumur hidup?

Bukankah saat itu kita selalugagal saat belajar berdiri danberjalan?

(Kak @mahdinasution, Semasa KepanitiaanRakerwil ILMMIPA Wilayah 1,

KBB BEM FMIPA 2011─2012)

Page 12: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

i

SANWACANA

Segala Puji bagi Allah, Rabb semesta alam atas nikmat-Nya yang tak terhingga

dan kasih sayang-Nya yang tak terbilang, penulis dapat menyelesaikan tesis yang

berjudul Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Turunan Trifeniltimah(IV)

Hidroksibenzoat sebagai Inhibitor Korosi pada Baja Lunak dalam Medium

Natrium Klorida. Shalawat teriring salam semoga tersampaikan kepada

Rasulullah Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabat serta umatnya di akhir

zaman, Allahuma aamiin.

Teriring doa jazaakumullahu khairan katsiiran, penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Bapak Prof. Sutopo Hadi, M. Sc., Ph. D. selaku Pembimbing I dan

Pembimbing Akademik penulis, atas dedikasinya selama penulis menempuh

pendidikan S1 dan S2, serta untuk semua keikhlasan, bimbingan dan nasihat

yang diberikan hingga penelitian dan tesis ini dapat terselesaikan. Semoga

Allah limpahkan barakah kepadanya.

2. Bapak Dr. Hardoko Insan Qudus, M. S selaku Pembimbing II yang telah

membimbing penulis dengan penuh kesabaran, keikhlasan, serta ilmu yang

telah diberikan sehingga tesis penulis dapat terselesaikan dengan baik.

Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan.

Page 13: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

ii

3. Bapak Prof. Suharso, Ph. D. selaku Pembahas dalam penelitian penulis atas

semua bimbingan, nasihat, dan kesabaran beliau sehingga tesis ini dapat

terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan.

4. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T. selaku Ketua Jurusan Kimia

FMIPA Unila.

5. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung atas

seluruh dedikasi dan ilmu yang diberikan selama penulis menempuh

perkuliahan. Semoga Allah melimpahkan baraakah kepada Bapak dan Ibu.

6. Bapak Prof. Warsito, S. Si., D.E.A., Ph. D. selaku dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Alhamdulillahirrobil’alamiin, Allah lahirkan ananda ditengah keluarga kecil

yang begitu bahagia, kagem Bapak Sugini lan Ibu Suhatni tersayang, meski

dunia dan seluruh isinya kelak pipin berikan tapi tak akan pernah cukup untuk

membalas semua kasih sayang Bapak lan Ibu. Terima kasih untuk seluruh

cinta, perjuangan, kesabaran, keikhlasan, doa serta semua dedikasi dalam

mendidik ananda, semoga Allah membalas Surga untuk Bapak dan Ibu.

Allahuma aamiin.

8. Adikku Dwiky Ihwan Ma’ruf, semoga kita menjadi qurata’ayyun untuk

Bapak dan Ibu, bersaudara dan selalu saling mengingatkan dalam kebaikan.

9. Pak Wo M dan Pak Wo A yang belum sempat melihat pipin sukses, tapi pipin

yakin Wo suatu hari atas izin Allah pipin akan sukses, serta untuk Mak Wo

dan Mbok Wo yang selalu sayang pipin.

10. Kak Miftahudin Ramli Thohir, jazaakallahu khairan katsiran untuk semua

doa, motivasi, dan kesabaran akak hingga hari ini, semoga Allah menjadikan

Page 14: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

iii

kita pribadi yang lebih baik dan pribadi yang selalu bersyukur. Baarakallah

akak, tetap semangat untuk memantaskan diri.

11. Teruntuk sahabat seperjuanganku Mbak Ariyanti, Hanif Amrulloh ZA, dan

Ridho Nahrowi, semoga persahabatan kita tidak hanya di dunia tapi kekal

hingga Surga-Nya.

12. Magister Kimia 2014 yang hanya selusin: Kak Nawan, Pak Bas, Bu Waty, Bu

Romi, Bu Iis, Mbak Putri, Mbak Yuli, Mbak Tini, Mbak Sinta, Mbak Endah,

dan Mbak Ratu semangat pasti bisa.

13. Prof. Sutopo Hadi’s Research Group Pak Nuris, Pak Bambang, Bu Hastin,

Kamto, Murni, Adi, Jeje, dan adik-adik yang lain terima kasih untuk

kerjasama dan bantuannya.

14. Mb Liza, Mb Nora, dan Pak Gani terima kasih atas seluruh bantuan yang

diberikan kepada penulis.

15. Cici, Shasa, Riza, Yuli terima kasih ya adik-adik untuk keceriaannya di

kosan.

16. Almamater tercinta, Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih terdapat kekurangan

dan kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun

demi perbaikan penulisan di masa datang. Semoga bermanfaat.

Bandar Lampung, April 2016Penulis

Hapin Afriyani

Page 15: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

iv

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ..................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. viii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x

I. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

A. Latar Belakang ................................................................................... 1B. Tujuan Penelitian .............................................................................. 4C. Manfaat Penelitian ............................................................................ 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 6

A. Senyawa Organologam ...................................................................... 6B. Senyawa Organotimah ....................................................................... 6C. Senyawa Organotimah Karboksilat ................................................... 8D. Kegunaan Senyawa Organotimah ....................................................... 10E. Karakterisasi Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat................ 13

1. Karakterisasi dengan Spektrofotometer UV-Vis .......................... 132. Karakterisasi dengan Spektrofotometer IR ................................... 143. Karakterisasi dengan Spektrometer NMR .................................... 164. Analisis Mikroelementer ............................................................... 18

F. Korosi ................................................................................................. 181. Korosi Batas Bulir......................................................................... 202. Korosi Merata................................................................................ 203. Korosi Sumuran ............................................... ............................ 204. Korosi Celah............................................ ..................................... 215. Korosi Galvanik ........................................................................... 216. Korosi Erosi ................................................................................. 21

G. Korosi Baja Lunak pada Larutan Garam ............................................ 22H. Metode Penghambatan Korosi ............................................................ 24

1. Inhibitor Anodik............................................................................ 252. Inhibitor Katodik........................................................................... 253. Inhibitor Campuran ....................................................................... 254. Inhibitor TerAdsorpsi.................................................................... 26

Page 16: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

v

I. Metode Analisis Korosi ...................................................................... 271. MetodeKehilangan Berat .............................................................. 272. Metode Polarisasi Potensiodinamik .............................................. 28

III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 31

A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 31B. Alat dan Bahan.................................................................................... 31C. Prosedur Penelitian.............................................................................. 32

1. Sintesis Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat .................. 322. Pembuatan Medium Korosif ........................................................ 333. Pembuatan Larutan Inhibitor......................................................... 344. Preparasi Baja Lunak ................................................................... 345. Pengujian Korosi dengan Metode Gravimetri............................... 346. Pengujian Korosi dengan Metode Polarisasi Potensidinamik....... 367. Analisis Data ............................................................................... 368. Analisis Kualitatif Permukaan Baja ............................................. 37

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 38

A. Sintesis Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat ........................ 38B. Karakterisasi Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat................ 43

1. Karakterisasi Menggunakan Spektrofotometer Uv-Vis ................ 432. Karakterisasi Menggunakan Spektrofotometer IR........................ 463. Karakterisasi Menggunakan Spektrometer NMR ......................... 534. Analisis Mikroelementer .............................................................. 59

C. Pengujian Korosi dengan Metode Gravimetri..................................... 60D. Pengujian Korosi dengan Metode Polarisasi Potensidinamik............. 72

1. Aktivitas Antikorosi Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksida....... 732. Aktivitas Antikorosi Senyawa Asam Hidroksibenzoat................. 753. Aktivitas Antikorosi Senyawa Trifeniltimah(IV)

Hidroksibenzoat ............................................................................ 80E. Adsorpsi Isotermal Langmuir ............................................................. 90F. Mekanisme Inhibisi Korosi Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat ........ 95

V. SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 106

A. Simpulan ............................................................................................. 106B. Saran.................................................................................................... 107

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 108

LAMPIRAN.................................................................................................... 114

Page 17: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

vi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Nilai pKa untuk beberapa turunan asam benzoat...................................... 10

2. Efisiensi inhibisi korosi beberapa senyawa organotimah(IV) karboksilat100 mg/L pada medium korosif DMSO-HCl ........................................... 12

3. Serapan panjang gelombang spektrum UV dari senyawa trifeniltimah(IV)hidroksibenzoat yang telah disintesis dengan bahan awal berbeda .......... 14

4. Serapan karakteristik spektrum IR dari senyawa trifeniltimah(IV)hidroksibenzoat yang telah disintesis dengan bahan awal berbeda .......... 16

5. Kadar teoritis unsur C dan H pada senyawa organotimah(IV)hidroksibenzoat ......................................................................................... 18

6. Komposisi baja karbon berdasarkan referensi.................. ........................ 22

7. Persen rendemen senyawa hasil sintesis ................................................... 42

8. Serapan karakteristik spektrum IR dari senyawa trifeniltimah(IV)2-hidroksibenzoat yang telah disintesis dan dibandingkandengan referensi ........................................................................................ 48

9. Serapan karakteristik spektrum IR dari senyawa trifeniltimah(IV)3-hidroksibenzoat yang telah disintesis dan dibandingkandengan referensi ........................................................................................ 51

10. Serapan karakteristik spektrum IR dari senyawa trifeniltimah(IV)4-hidroksibenzoat yang telah disintesis dan dibandingkandengan referensi ........................................................................................ 53

11. Data pergeseran kimia 1H dan 13C NMR pada senyawa hasil sintesis.... 58

12. Komposisi persen unsur dalam senyawa hasil sintesis.................. ........... 59

13. Penentuan laju korosi dan efisiensi inhibisi dengan metode gravimetri ... 61

Page 18: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

vii

14. Efisiensi inhibisi penambahan senyawa trifeniltimah(IV) hidroksidadibandingkan kontrol NaCl 0,1 M ............................................................ 75

15. Efisiensi inhibisi penambahan senyawa asam hidroksibenzoatdibandingkan kontrol NaCl 0,1 M ............................................................ 78

16. Efisiensi inhibisi penambahan senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoatdibandingkan kontrol NaCl 0,1 M ............................................................ 83

17. ∆ dari masing senyawa pada berbagai variasi konsentrasi................. 93

18. Data kerapatan arus korosi dan arus korosi untuk seluruh pemindaian .... 119

Page 19: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Struktur a. Asam 2-hidroksibenzoat b. Asam 3-hidroksibenzoat danc. Asam 4-hidroksibenzoat .......................................................................... 9

2. Serapan karakteristik spektrum a. 1H dan b. 13C NMR.............................. 17

3. Baja lunak yang digunakan dalam pengujian korosi.... ............................... 22

4. Pengaruh kadar ion Cl- terhadap laju korosi ............................................... 24

5. Kurva polarisasi anodik dan katodik ........................................................... 29

6. Pengaturan pemindaian a. katoda dan b. anoda .......................................... 36

7. Reaksi pembentukan senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat,trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat, dan trifeniltimah(IV)4-hidroksibenzoat....................................................................................... 38

8. Mekanisme asosiasi pembentukan senyawa trifeniltimah(IV)hidroksibenzoat .......................................................................................... 40

9. Senyawa hasil sintesis (a). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat,(b). trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan (c). trifeniltimah(IV)4-hidroksibenzoat....................................................................................... 41

10. Perbedaan kelarutan dalam DMSO 5% (a). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, (b). trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan(c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat..................................................... 42

11. Spektrum UV senyawa (a). trifeniltimah(IV) hidroksida(b). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, (c). trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan (d). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat ................... 44

12. Spektrum IR senyawa (a). trifeniltimah(IV) hidroksida(b). asam 2-hidroksibenzoat, (c). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat...... 47

Page 20: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

ix

13. Spektrum IR senyawa (a). trifeniltimah(IV) hidroksida(b). asam 3-hidroksibenzoat, (c). trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat...... 49

14. Spektrum IR senyawa (a). trifeniltimah(IV) hidroksida(b). asam 4-hidroksibenzoat, (c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat...... 52

15. Spektrum 12C NMR (a). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, (b).trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan (c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat .......................................................................................... 55

16. Spektrum 1 H NMR (a). trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, (b).trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan (c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat .......................................................................................... 56

17. Penomoran unsur pada senyawa hasil sintesis ........................................... 58

18. Contoh medium uji pada saat (a). awal perendaman dan (b). setelah5 hari........................................................................................................... 60

19. Efisiensi inhibisi senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida dengan variasiwaktu perendaman dan konsentrasi ........................................................... 64

20. Efisiensi inhibisi dengan variasi waktu dan konsentrasi (a) asam 2-hidroksibenzoat (b) asam 3-hidroksibenzoat dan (c). asam4-hidroksibenzoat....................................................................................... 65

21. Efisiensi inhibisi dengan variasi waktu dan konsentrasi (a) trifeniltimah(IV)2-hidroksibenzoat (b) trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan(c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat..................................................... 69

22. Medium uji setelah proses elektrolisis ....................................................... 72

23. Grafik pemindaian senyawa trifeniltimah(IV) hidroksida terhadapkontrol medium korosif tanpa inhibitor ..................................................... 74

24. Grafik pemindaian senyawa (a) asam 2-hidroksibenzoat (b) asam 3-hidroksibenzoat dan (c). asam 4-hidroksibenzoat terhadap kontrolmedium korosif tanpa inhibitor.................................................................. 76

25. Grafik perbandingan efisiensi inhibisi asam 2-hidroksibenzoat, asam 3-hidroksibenzoat dan asam 4-hidroksibenzoat ............................................ 79

26. Grafik pemindaian senyawa (a) trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat(b) trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan (c). trifeniltimah(IV)4-hidroksibenzoat terhadap kontrol medium korosif tanpa inhibitor......... 82

27. Grafik perbandingan efisiensi inhibisi trifeniltimah(IV) hidroksida,asam 2-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat ............. 84

Page 21: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

x

28. Grafik perbandingan efisiensi inhibisi trifeniltimah(IV) hidroksida,asam 3-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat ............. 85

29. Grafik perbandingan efisiensi inhibisi trifeniltimah(IV) hidroksida,asam 4-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat ............. 87

30. Grafik perbandingan efisiensi inhibisi trifeniltimah(IV)2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dantrifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat ........................................................... 87

31. Perbedaan larutan hasil uji gravimetri senyawa (a). trifeniltimah(IV)2-hidroksibenzoat, (b). trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan(c). trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat..................................................... 88

32. Perbedaan permukaan baja diamati dengan mikroskop (a). tanpapenambahan inhibitor dan (b). dengan penambahan senyawatrifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat ........................................................... 89

33. Hubungan linier antara Cinh/ dengan konsentrasi inhibitor berdasarkanpersamaan adsorpsi isotermal Langmuir.................................................... 91

34. Kurva polarisasi (a). katoda dan (b). anoda senyawa trifeniltimah(IV)4-hidroksibenzoat....................................................................................... 97

35. Interaksi inhibitor dengan elektroda........................................................... 102

36. Proses penghambatan korosi oleh inhibitor di alam ................................. 103

37. Skema tahapan penelitian........................................................................... 114

Page 22: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Skema tahapan penelitian........................................................................... 114

2. Perhitungan rendemen hasil sintesis............................................................ 114

3. Penentuan komposisi teoritis unsur C dan H............................................... 115

4. Penentuan luas baja terukur pada metode gravimetri dan potensiostat....... 116

5. Perhitungan nilai laju korosi dan persen efisiensi inhibisi senyawa ujidengan metode gravimetri (kehilangan berat) ............................................. 117

6. Perhitungan efisiensi inhibisi senyawa uji dengan metode polarisasipotensiodinamik .......................................................................................... 118

7. Perhitungan nilai energi bebas adsorpsi ...................................................... 120

Page 23: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Baja karbon adalah baja yang bukan hanya tersusun atas padanan besi dan karbon,

tetapi juga unsur lain yang tidak mengubah sifat baja. Baja karbon diproduksi

dalam bentuk balok, profil, lembaran dan kawat. Salah satu jenis baja karbon

adalah baja lunak yaitu baja dengan kandungan karbon yang relatif rendah

berkisar antara 0,022 – 0,3 % (Amanto dan Daryanto, 2006). Baja lunak memiliki

sifat yang ringan, harga relatif murah, dan banyak digunakan di berbagai bidang

seperti proses industri (Prabhu et al., 2003; Doner et al., 2011), pembangkit listrik

tenaga nuklir, proses pengolahan bahan bakar fosil, transportasi, proses kimia,

pipa-pipa pertambangan dan pengolahan minyak bumi, dan konstruksi (Wan Nik

et al., 2011; Ketis dkk., 2010). Di sisi lain, penggunaan baja lunak dalam jumlah

besar tersebut tidak sebanding dengan ketahanan baja lunak terhadap korosi. Hal

ini tentu akan menimbulkan masalah terutama di bidang industri sehingga

diperlukan metode yang tepat untuk menanggulangi korosi pada baja lunak (Wan

Nik et al., 2011)

Lingkungan dengan kadar garam yang tinggi seperti air laut memiliki tingkat

korosivitas yang tinggi, sehingga diperlukan suatu metode yang tepat untuk

menanggulangi korosi pada daerah ini (Nugroho, 2011). Pada penelitian ini

Page 24: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

2

pengujian korosi tidak dilakukan dalam air laut secara langsung tetapi

menggunakan larutan garam, sebab larutan garam memiliki agresifitas yang lebih

besar dibandingkan air laut alami. Hal ini dikarenakan adanya ion Mg2+ dan Ca2+

dalam air laut dapat memperkecil laju korosi akibat kemampuannya dalam

membentuk lapisan CaCO3 dan Mg(OH)2 di permukaan logam akibat reaksi

katodik oksigen dipermukaan logam (Scumacer, 1999). Menurut Iswahyudi

(2007), laju korosi baja karbon optimum pada larutan dengan konsentrasi NaCl 3-

3,5%, hal ini dikarenakan oksigen dapat terlarut maksimum di dalam air pada

konsentrasi tersebut sehingga pada penelitian ini digunakan medium garam

dengan konsentrasi NaCl 3,5% pada pengujian dengan metode gravimetri dan

NaCl 0,1 M pada metode polarisasi potensiodinamik.

Korosi pada permukaan luar suatu material dapat ditangani dengan berbagai cara

antara lain pengecatan, metode perlindungan katodik dan pelapisan dengan logam

atau dengan membuat padanan logam seperti stainless stell (Ketis dkk., 2010;

Rahmani, 2011) tetapi korosi pada bagian dalam suatu material seperti pipa hanya

dapat dikendalikan oleh suatu inhibitor korosi (Ketis dkk., 2010). Beberapa

contoh inhibitor yang digunakan dalam menangani korosi baja dalam medium

garam antara lain berupa inhibitor seperti ekstrak ubi ungu (Nugroho, 2011), asam

glutamat (Ketis dkk., 2010), dan tanin pada mangrove (Yahya et al., 2011).

Inhibitor tersebut tergolong ke dalam inhibitor organik, inhibitor jenis ini ramah

lingkungan dan dapat teradsorpsi pada permukaan logam tetapi tidak tahan

terhadap perubahan fisik lingkungan seperti perubahan suhu. Inhibitor lain yang

digunakan dalam penghambatan korosi baja antara lain senyawaan kromat, nitrat,

silikat, posfat (Halimatudahliana, 2003; Zuas, 2003). Inhibitor tersebut tergolong

Page 25: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

3

dalam inhibitor anorganik yang dapat melindungi permukaan baja dengan

membentuk lapisan tipis pada permukaan logam melalui proses adsorpsi (Zuas,

2003). Senyawa organotimah merupakan senyawa anorganik yang mengikat

gugus-gugus organik sehingga diharapkan mampu memberikan penghambatan

korosi yang baik melalui perpaduan sifat senyawa anorganik dan organiknya.

Senyawa organotimah adalah senyawa yang mengandung sedikitnya satu ikatan

kovalen C-Sn (Pellerito and Nagy, 2002). Ketertarikan terhadap senyawa

organotimah(IV) tidak hanya karena sifat kimia dan strukturnya yang sangat

menarik (Tiekink, 1991), tetapi juga karena penggunaannya yang terus meningkat

diantaranya sebagai biosida pertanian (Pellerito and Nagy, 2002; Gielen, 2003),

antifouling bagi cat kapal dilautan (Blunden and Hill, 1987), pengawet kayu

(Blunden and Hill, 1991), antifungi (Bonire et al., 1998; Hadi et al., 2009),

sebagai katalis (Blunden et al., 1987), antikanker (de Vos et al., 1998; Gielen,

2003; Hadi and Rilyanti, 2010; Hadi et al., 2012) dan penelitian terbaru

menerangkan bahwa senyawa turunan dibutiltimah(IV) di-3-nitrobenzoat (Hadi et

al., 2015), organotimah ditiohidrazodikarbonamida (Rastogi et al., 2005),

organotimah ditiobiurets (Rastogi et al., 2011) dan beberapa senyawa turunan

organotimah baik golongan karboksilat, posfat, ligan donor –N maupun –S,

diketahui memiliki aktivitas yang baik sebagai inhibitor korosi (Singh et al.,

2010).

Pada penelitian ini dilakukan sintesis, karakterisasi dan uji antikorosi dari

senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat yang merupakan turunan organotimah

karboksilat. Pengujian korosi dilakukan dalam medium NaCl dengan 2 metode

Page 26: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

4

yaitu metode kehilangan berat dan metode polarisasi potensiodinamik untuk

mengukur laju korosi dan efisiensi inhibisi masing-masing inhibitor. Data arus

korosi hasil ekstrapolasi Tafel dari metode polarisasi potensiodinamik juga

digunakan untuk menentukan kesesuaian adsorpsinya dengan adsorpsi isotermal

Langmuir. Ligan asam hidroksibenzoat memiliki gugus -OH yang terikat pada

gugus fenil merupakan gugus pendonor elektron yang lebih kuat dibanding gugus

-Cl dan -NO2 (McMurry, 2012). Efek dorongan elektron ini berpengaruh

terhadap sifat kebasaan senyawanya. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan

sebelumnya, nilai efisiensi inhibisi memiliki hubungan dengan nilai pKa ligan.

Semakin tinggi nilai pKa akan meningkatkan kemampuan inhibisi korosinya.

Asam hidroksibenzoat memiliki nilai pKa yang lebih tinggi jika dibandingkan

dengan asam nitrobenzoat dan asam klorobenzoat diharapkan dapat meningkatkan

efisiensi inhibisi dari senyawa yang diuji.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mensintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-

hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat yang didukung

dengan data hasil karakterisasinya.

2. Menghitung efisiensi inhibisi korosi senyawa trifeniltimah(IV) 2-

hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-

hidroksibenzoat yang disintesis pada medium garam.

Page 27: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

5

3. Mengkaji kesesuaian pola adsorpsi senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat

dengan adsorpsi isotermal Langmuir.

C. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pengetahuan pada

bidang kimia organologam terkait pemanfaatan senyawa turunan organotimah(IV)

hidroksibenzoat sebagai inhibitor korosi dalam medium garam.

Page 28: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Senyawa Organologam

Senyawa organologam merupakan senyawa yang setidaknya terdapat satu atom

karbon dari gugus organik yang berikatan langsung dengan logam. Sebagai

contoh suatu alkoksida seperti (C3H7O4)Ti bukan termasuk senyawa

organologam, karena gugus organiknya terikat pada Ti melalui atom oksigen,

sedangkan senyawa (C6H5)Ti(OC3H7)3 adalah senyawa organologam karena

terdapat satu ikatan langsung antara karbon C dari gugus fenil dengan logam Ti.

Dari bentuk ikatan pada senyawa organologam, senyawa ini dapat dikatakan

sebagai jembatan antara kimia organik dan anorganik (Cotton dan Wilkinson,

2007).

B. Senyawa Organotimah

Senyawa organotimah adalah senyawa-senyawa yang mengandung sedikitnya

satu ikatan kovalen C-Sn. Sebagian besar senyawa organotimah dapat dianggap

sebagi turunan dari RnSn(IV)X4-n (n = 1-4) dan diklasifikasikan sebagai mono-,

di-, tri- dan tetra- organotimah (IV), tergantung pada jumlah gugus alkil (R) atau

aril (Ar) yang terikat. Anion yang terikat (X) biasanya adalah klorida, fluorida,

oksida, hidroksida, suatu karboksilat atau suatu thiolat (Pellerito and Nagy, 2002).

Page 29: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

7

Gugus alkil (R) atau aril (Ar) dan ligan X yang terikat dalam senyawa

organotimah mempengaruhi derajat ion dari ikatan Sn-X. Sebagai contoh, titik

leleh dari (CH3)3SnX bervariasi untuk: fluorida (300ºC) > klorida (37ºC) >

bromida (27ºC) > iodida (3,4ºC) (Tayer, 1988). Hal ini dikarenakan dalam satu

golongan semakin ke bawah jari jari atom F, Cl, Br, I meningkat sehingga

interaksi ikatann antara Sn-F lebih kuat dibanding Sn-Cl, dan Sn-Cl lebih kuat

dibanding Sn-Br, sehingga kemudahan anion X mengion lebih mudah terjadi pada

Sn-Br, kemudian Sn-Cl dan Sn-F.

Meskipun kekuatan ikatannya bervariasi, akan tetapi atas dasar sifat tersebut

senyawa-senyawa turunan organotimah dapat disintesis. Senyawa turunan

organotimah yang berhasil disintesis pertama kali tahun 1971 adalah

[MeSn(4-anisil)(1-naftil)(CH2CH2C(OH)Me2)] (Greenwood and Earnshaw,

1990). Empat tipe utama penstabil timah berdasarkan gugus alkilnya yaitu: oktil,

butil, fenil dan metil. Senyawa oktil timah memiliki kandungan timah paling

sedikit dan paling kurang efisien. Ligan-ligan utama yang digunakan untuk

membedakan berbagai penstabil timah yaitu, asam tioglikolat ester dan asam

karboksilat (Van Der Weij, 1981).

Senyawa organotimah merupakan monomer yang dapat membentuk

makromolekul stabil, padatan dan cairan yang sangat mudah menguap dan tidak

berwarna serta stabil terhadap hidrolisis dan oksidasi. Kecenderungan

terhidrolisis dari senyawa organotimah lebih lemah dibandingkan senyawa Si atau

Ge yang terkait dan ikatan Sn-O dapat bereaksi dengan larutan asam. Senyawa

organotimah tahan terhadap hidrolisis atau oksidasi pada kondisi normal

Page 30: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

8

walaupun dibakar menjadi SnO2, CO2 dan H2O. Kemudahan putusnya ikatan Sn-

C oleh halogen atau reagen lainnya bervariasi berdasarkan gugus organiknya dan

urutannya meningkat dengan urutan :

Butil (paling stabil) < Propil < etil < metil < vinil < Fenil < Benzil < alil < CH2CN

< CH2CO2R (paling tidak stabil) (Van der Weij,1981).

C. Organotimah Karboksilat

Organotimah karboksilat merupakan bagian dari organotimah yang mendapat

perhatian paling luas karena penemuan potensi aplikasi dari senyawa organotimah

karboksilat dan turunnya untuk berbagai uji biologis sudah semakin mendunia.

Senyawa organotimah karboksilat pada umumnya dapat disintesis melalui dua

cara yaitu dari organotimah oksida atau organotimah hidroksidanya dengan asam

karboksilat dan dari organotimah halidanya dengan garam karboksilat.

Metode yang biasa digunakan untuk sintesis organotimah karboksilat adalah

dengan menggunakan organotimah halida sebagai material awal. Organotimah

halida direaksikan dengan garam karboksilat dalam pelarut yang sesuai, biasanya

aseton atau karbon tetraklorida. Reaksinya adalah sebagai berikut :

RnSnCl4-n + (4-n) MOCOR RnSn(OCOR)4-n + (4-n) MCl

Reaksi esterifikasi dari asam karboksilat dengan organotimah oksida atau

hidroksida dilakukan melalui dehidrasi azeotropik dari reaktan dalam toluena,

seperti ditunjukkan pada reaksi berikut :

R2SnO + 2 R’COOH R2Sn(OCOR’)2 + H2O

R3SnOH + R’COOH R3SnOCOR’ + H2O (Wilkinson, 1982).

Page 31: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

9

Pada penelitian ini telah disintesis senyawa turunan organotimah(IV) 2-

hidroksibenzoat, organotimah(IV) 3-hidroksibenzoat, dan organotimah(IV) 4-

hidroksibenzoat dari bahan awal suatu trifeniltimah(IV) hidroksida dan ligan asam

2-hidroksibenzoat, asam 3-hidroksibenzoat, serta 4-hidroksibenzoat dalam pelarut

metanol dengan waktu sintesis selama 4 jam. Ligan asam hidroksibenzoat

memiliki gugus -OH yang terikat pada gugus fenil merupakan gugus donor

elektron yang lebih kuat dibanding gugus -Cl dan -NO2 (McMurry, 2012)

sehingga diharapkan mampu memberikan efek inhibisi korosi yang yang lebih

kuat. Struktur ligan yang digunakan dalam sintesis dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur a. Asam 2-hidroksibenzoat b. Asam 3-hidroksibenzoat danc. Asam 4-hidroksibenzoat.

Gugus –OH yang terikat pada posisi orto dari asam benzoat mempunyai ikatan

hidrogen intramolekul yang secara tidak langsung mengurangi aktivitas gugus -

OH dan -COOH terhadap molekul air sehingga kelarutan dalam air menurun.

Asam orto-hidroksibenzoat juga memiliki nilai keasaman yang lebih tinggi dan

kemampuan membentuk kelat lebih besar dibanding posisi meta dan para. Posisi

meta dan para hidroksibenzoat cenderung lebih sulit membentuk ikatan hidrogen

intermolekul sehingga kelarutanya dalam air lebih besar dibandingkan pada posisi

orto. Perubahan sifat fisika kimia tersebut juga mempengaruhi aktivitas

Page 32: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

10

antibiologis dari senyawa organotimahnya (Petra, 2012). Nilai pKa beberapa

turunan asam benzoat dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Nilai pKa untuk beberapa turunan asam benzoat.

No Asam benzoat SubtituenPosisi Substitusi

2- 3- 4-

1 H 4,2 4,2 4,2

2 -OH 3,0 4,1 4,5

3 -OCH3 4,1 4,1 4,5

4 -Br 2,9 3,8 4,0

5 -Cl 2,9 3,8 4,0

6 -NO2 2,2 3,5 3,4

(Sumber: Fessenden dan Fessenden, 1986)

D. Kegunaan Senyawa Organotimah

Senyawa organotimah memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan sehari-hari.

Aplikasi senyawa organotimah dalam industri antara lain sebagai senyawa

stabilizer polivinilklorida, pestisida nonsistematik, katalis antioksidan, antifouling

agents dalam cat, stabilizer pada plastik dan karet sintetik, stabilizer untuk parfum

dan berbagai macam peralatan yang berhubungan dengan medis dan gigi

(Pellerito and Nagy, 2002).

Page 33: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

11

Mono- dan diorganotimah digunakan secara luas sebagai stabilizer

polivinilklorida untuk mengurangi degradasi polimer polivinilklorida. Senyawa

organotimah yang paling umum digunakan sebagai katalis dalam sintesis kimia

yaitu katalis mono dan diorganotimah. Senyawa organotimah merupakan katalis

yang bersifat homogen yang baik untuk pembuatan polisilikon, poliuretan dan

untuk sintesis poliester.

Senyawa organotimah ditemukan berikutnya antara lain sebagai biosida (senyawa

yang mudah terdegradasi), sebagai pestisida yang pertama kali diperkenalkan di

Jerman yaitu dari senyawa trifeniltimah asetat pada akhir 1950-an. Kegunaan

yang utama dari agrokimia senyawa organotimah karena senyawa ini relatif

memiliki fitotoksisitas (daya racun pada tanaman) yang rendah dan terdegradasi

dengan cepat sehingga residunya tidak berbahaya terhadap lingkungan (Cotton

dan Wilkinson, 2007).

Senyawa organotimah(IV) telah diketahui memiliki aktivitas biologi yang kuat.

Sebagian besar senyawa organotimah(IV) bersifat toksik walaupun pada

konsentrasi rendah. Aktivitas biologi ini ditentukan oleh jumlah dan gugus

organik yang terikat pada pusat atom Sn. Senyawa organotimah karboksilat

diberikan perhatian khusus dikarenakan senyawa ini memiliki kemampuan biologi

yang kuat dibandingkan senyawa organotimah lainnya (Mahmood et al., 2003;

Pellerito and Nagy, 2002).

Dalam beberapa penelitian, telah didapat dan diisolasi senyawa organotimah(IV)

karboksilat yang menunjukkan sifat sebagai antimikroorganisme sehingga dapat

berfungsi sebagai antifungi dan antimikroba (Bonire et al., 1998). Diketahui

Page 34: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

12

bahwa kompleks di- dan triorganotimah halida dengan berbagai ligan yang

mengandung nitrogen, oksigen, dan sulfur memiliki aktivitas biologi dan

farmakologi dan digunakan sebagai fungisida dalam pertanian, bakterisida, dan

agen antitumor (Jain et al., 2003). Penelitian terbaru menjelaskan bahwa senyawa

organotimah dapat dimanfaatkan sebagai inhibitor korosi (Rastogi et al., 2005;

Singh et al., 2010; Rastogi et al., 2011; Hadi et al., 2015). Beberapa contoh

senyawa organotimah karboksilat yang pernah diuji sebagai inhibitor korosi

dalam medium DMSO-HCl pada konsentrasi 100 mg/L antara lain dirangkum

pada Tabel 2.

Tabel 2. Efisiensi inhibisi korosi beberapa senyawa organotimah(IV) karboksilat100 mg/L pada medium korosif DMSO-HCl.

(Sumber: Afriyani, 2014; Anggraini, 2014; Nurissalam,2015; Iswantoro,2015; Kurniasih, 2015)

Senyawa Organotimah Efisiensi Inhibisi(%)Difeniltimah(IV) 2-Nitrobenzoat 36,12Trifeniltimah(IV) 2-Nitrobenzoat 51,35Difeniltimah(IV) 3-Nitrobenzoat 32,15Trifeniltimah(IV) 3-Nitrobenzoat 34,25Dibutiltimah(IV) 2-klorobenzoat 53,70Difeniltimah(IV) 2-klorobenzoat 55,96Trifeniltimah(IV) 2-klorobenzoat 61,55Dibutiltimah(IV) 3-klorobenzoat 50,84Difeniltimah(IV) 3-klorobenzoat 51,32Trifeniltimah(IV) 3-klorobenzoat 56,52Dibutiltimah(IV) 4-klorobenzoat 48,31Difeniltimah(IV) 4-klorobenzoat 48,31Trifeniltimah(IV) 4-klorobenzoat 51,35

Page 35: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

13

E. Karakterisasi Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat

Untuk meyakinkan senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat yang disintesis

telah terbentuk dengan baik maka perlu dilakukan pengujian rendemen secara

kuantitatif dan kualitatif. Pengujian secara kuantitatif dilakukan dengan

menghitung besarnya nilai persen rendemen dan analisis mikroelementer untuk

mengetahui tingkat kemurniannya sedangkan pengujian secara kualitatif

dilakukan dengan spektrofotometer UV-Vis, spektrofotometer IR, spektrometer

NMR.

1. Karakterisasi dengan Spektrofotometer UV-Vis

Spektrofotometri UV-Vis adalah salah satu teknik analisis spektroskopi yang

terjadi akibat interaksi radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (200-380 nm) dan

sinar tampak (380-780 nm) dengan suatu materi menggunakan alat

spektrofotometer. Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik,

yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah

ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi. Energi yang terserap

kemudian terkuantisasi sebagai cahaya atau tersalurkan dalam reaksi kimia.

Absorbsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet meningkatkan energi elektronik

sebuah molekul, artinya energi yang disumbangkan oleh foton-foton

memungkinkan elektron-elektron itu tereksitasi ke tingkat energi yang lebih

tinggi.

Spektrum UV maupun tampak terdiri dari pita absorbsi, lebar pada daerah panjang

gelombang yang lebar. Hal ini disebabkan terbaginya keadaan dasar dan keadaan

eksitasi sebuah molekul dalam subtingkat-subtingkat rotasi dan vibrasi. Transisi

Page 36: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

14

elektronik dapat terjadi dari berbagai tingkat energi keadaan dasar ke tingkat

energi pada keadaan eksitasi. Karena perbedaan energi dari berbagai transisi

elektronik tersebut hanya berbeda sedikit, maka panjang gelombang absorpsinya

juga berbeda sedikit dan menimbulkan pita lebar yang tampak dalam spektrum.

Karakterisasi dengan spektrofotometer UV ditujukan untuk mengetahui

pergeseran serapan panjang gelombang akibat pergantian kromofor yang terikat

pada logam dan ligan. Data pembanding serapan panjang gelombang senyawa

trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat, dan

trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat yang telah disintesis dari bahan awal yang

berbeda oleh ‘Aini (2010), Sulistriani (2012), dan Elianasari dan Hadi (2012)

dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Serapan panjang gelombang spektrum UV dari senyawatrifeniltimah(IV) hidroksibenzoat yang telah disintesis dengan bahanawal berbeda (‘Aini, 2010; Sulistriani, 2012; Elianasari dan Hadi,2012).

Senyawa OrganotimahPanjang Gelombang (nm)→ ∗ → ∗

Asam 2-hidroksibenzoat 233 290Asam 3-hidroksibenzoat 233 290Asam 4-hidroksibenzoat 233 290Trifeniltimah(IV) hidroksida 204 293Trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat 223 297Trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat 215 298Trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat 206 254

2. Karakterisasi dengan Spektrofotometer IR

Spektrofotometri IR merupakan suatu metode yang digunakan untuk mengamati

interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah

Page 37: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

15

panjang gelombang 0,75-1000 µm atau pada bilangan gelombang 13000-10cm-1

menggunakan alat spektrometer. Setiap senyawa yang memiliki ikatan kovalen,

baik senyawa organik, anorganik, maupun organologam akan menyerap berbagai

frekuensi radiasi elektromagnetik dalam daerah spektrum inframerah sehingga

atom-atom yang berikatan dalam molekul tidak tinggal diam tetapi bervibrasi

secara kontinyu. Beberapa vibrasi menghasilkan pemindahan periodik atom-

atom sehingga menyebabkan perubahan simultan dalam jarak antar atomnya.

Frekuensi dari vibrasi berada pada kisaran 1013-1014 putaran per detik, dimana

kisaran tersebut sama dengan frekuensi radiasi inframerah (Settle, 1997).

Jika suatu molekul bervibrasi dengan disertai perubahan momen dipol diradiasi

dengan sinar inframerah, maka frekuensi radiasi yang sesuai dengan frekuensi

transisi vibrasi intramolekul akan diserap seluruhnya atau sebagian. Jika

persentase radiasi radiasi terserap diplotkan terhadap (panjang gelombang)

maka frekuensi yang diperoleh menggambarkan vibrasi intramolekulnya. Grafik

tersebut akan memberikan informasi karakteristik untuk setiap material sehingga

dapat diperoleh informasi tentang struktur dan sifat-sifat ikatan dalam molekul.

Vibrasi-vibrasi interatom secara umum diklasifikasikan menjadi dua, yaitu vibrasi

ulur (stretching) dan vibrasi tekuk (bending) (Settle, 1997).

Dalam sintesis suatu senyawa organotimah(IV) karboksilat, monitoring jalannya

reaksi dapat dilihat dari perubahan spektrum IR dari senyawa awal, ligan dan

senyawa akhir. Daerah yang menjadi fokus perhatian dalam spektrumnya adalah

munculnya puncak karbonil dari senyawa akhir yang menunjukkan telah

terjadinya reaksi dari senyawa awal dengan ligan asam karboksilat. Beberapa

Page 38: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

16

serapan karakteristik dari senyawa organotimah(IV) karboksilat dan refrensi

serapan dari senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-

hidroksibenzoat, dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat yang telah disintesis

oleh ‘Aini(2010), Sulistriani(2012), dan Elianasari dan Hadi (2012) dapat dilihat

pada Tabel 4.

Tabel 4. Serapan karakteristik spektrum IR dari senyawa trifeniltimah(IV)hidroksibenzoat yang telah disintesis dengan bahan awal berbeda (‘Aini,2010; Sulistriani, 2012; Elianasari dan Hadi, 2012).

SerapanBilangan gelombang (C6H5)3Sn(OCOC6H4(OH) (cm-1)

Refrensi orto meta paraSn-O 800-600 759,17 760,31 755,41

Sn-O-C 1250-1000 1248,6 1234,59 1298,70

CO2 asimetri 1500-1400 1442,36 1448,47 1562,30O-H 3100-3500 3446,15 3415,02 3413,50C = O 1600-1760 1659,37 1547,77 1548,60

3. Karakterisasi dengan Spektrometer NMR

Karakterisasi dengan spektrometer ini diidasarkan pada interaksi medan magnet

dengan inti suatu molekul dengan jumlah proton ganjil. Apabila suatu materi

dikenakan energi dari medan magnet dengan kuat medan magnet permanen

sebesar 7046-14002 Gauss atau setara dengan 30-60 MHz maka akan terjadi

perubahan orientasi spin menjadi lebih teratur kemudian proton tersebut

diinteraksikan dengan gelombang radio sehingga menyebabkan proton menyerap

energi dan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi disertai perubahan arah

orientasi spin. Perubahan energi tersebut kemudian dikuantisasi oleh alat dan

dibaca detektor kemudian diperoleh data berupa pergeseran kimia ( ) yang

nilainya telah dibandingkan dengan standar berupa tetrametilsilan (TMS).

Page 39: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

17

Masing-masing proton memiliki serapan yang berbeda bergantung lingkungan

kimia disekitar proton (McMurry, 2012).

Senyawa organotimah(IV) yang telah disintesis kemudian dikarakterisasi dengan

spektrometri 1H dan 13C NMR untuk mengetahui lingkungan kimia dari masing-

masing proton sehingga dapat digunakan untuk memastikan senyawa yang

disintesis telah terbentuk dengan membandingkan data spektrum hasil

karakterisasi dengan referensi. Beberapa serapan karakteristik spektrum 1H dan

13C NMR dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Serapan karakteristik spektrum a. 1H dan b. 13C NMR.

a.

b.

Page 40: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

18

4. Analisis Mikroelementer

Analisis mikroelementer merupakan salah satu analisis kuantitatif yang dapat

digunakan untuk menentukan kemurnian sampel senyawa organotimah yang

disintesis dengan membandingkan data kadar unsur yang dihasilkan alat dengan

data hasil perhitungan. Unsur-unsur yang umum ditentukan kadarnya adalah

karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), dan sulfur (S) dengan menggunakan

instrumen CHNS microelemental analyzer (Costech Analytical Technologies,

2011). Senyawa hasil sintesis dikatakan murni jika perbedaan hasil yang

diperoleh dari mikroanalisis dibandingkan dengan perhitungan secara teori masih

berkisar antara 1-5% (Caprette, 2007). Kadar teoritis unsur C dan H pada

senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat,

dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Kadar teoritis unsur C dan H pada senyawa organotimah(IV)hidroksibenzoat.

Senyawa Kadar teoritis (%)C H

[(C6H5)3Sn(OCOC6H4(2-OH)] 61,6 4,1[(C6H5)3Sn(OCOC6H4(3-OH)] 61,6 4,1[(C6H5)3Sn(OCOC6H4(4-OH)] 61,6 4,1

F. Korosi

Korosi secara umum didefinisikan sebagai suatu peristiwa kerusakan atau

penurunan kualitas suatu bahan yang disebabkan oleh terjadinya reaksi dengan

lingkungannya. Korosi pada logam (perkaratan) yaitu peristiwa perusakan pada

logam yang disebabkan oleh reaksi oksidasi (Fontana, 1986). Dampak yang dapat

Page 41: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

19

ditimbulkan akibat kerusakan oleh korosi akan sangat besar pengaruhnya terhadap

kehidupan manusia, antara lain dari segi ekonomi dan lingkungan. Dari segi

ekonomi misalnya tingginya biaya perawatan, tingginya biaya bahan bakar dan

energi akibat kebocoran uap, kerugian produksi pada suatu industri akibat adanya

pekerjaan yang terhenti pada waktu perbaikan bahan yang terserang korosi, dan

dari segi lingkungan misalnya adanya proses pengkaratan besi yang berasal dari

berbagai konstruksi yang dapat mencemarkan lingkungan (Yerimadesi, 2001).

Korosi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antaralain faktor fisika seperti

temperatur, kelembaban, arus listrik, dan kecepatan alir, faktor biologi seperti

aktifitas mikroorganisme serta faktor kimia seperti adanya air, udara, amoniak,

klorida, larutan asam, basa, garam dan gas buang industri (Trethewey and

Chamberlein, 1991). Faktor utama penyebab korosi adalah udara dan air karena

udara yang jenuh dengan uap air banyak mengandung garam-garam, asam, zat-zat

kimia dan gas-gas yang dapat mempercepat laju korosi (Fontana, 1986).

Korosi sangat mudah terjadi dalam medium berair, baik larutan asam maupun

garam. Adanya zat terlarut yang membentuk asam seperti belerang dioksida dan

karbon dioksida dapat mempercepat laju korosi. Dalam medium garam, korosi

akan lebih cepat terjadi karena sifat elektrolit dari larutan garam memungkinkan

proses reduksi dan oksidasi berlangsung dengan baik (Trethewey and

Chamberlein, 1991). Pada penelitian ini digunakan medium korosif berupa

larutan garam NaCl 3,5% untuk mengetahui kemampuan inhibisi korosi senyawa

trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat pada baja lunak.

Page 42: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

20

Korosi dapat dibagi menjadi enam jenis berdasarkan bentuknya yaitu; korosi

batas bulir, korosi merata, korosi sumuran, korosi celah, korosi galvanik dan

korosi erosi (Fontana, 1986).

1. Korosi Batas Bulir

Korosi batas butir merupakan korosi yang terjadi pada batas butir logam. Dalam

hal ini timbul keretakan pada logam akibat korosi melalui batas butir. Retak yang

ditimbulkan korosi jenis ini disebut stress corrosion cracking (SCC) yang terdiri

atas retak interglanular dan retak transgranular. Retak intergranular berjalan

sepanjang batas butir, sedangkan retak transgranular berjalan tanpa menyusuri

batas butir tersebut.

2. Korosi Merata

Korosi merata merupakan bentuk korosi yang sering terjadi dan banyak dijumpai

pada besi yang mengalami perendaman dalam larutan asam. Logam besi akan

menjadi tipis secara merata pada permukaannya dengan kecepatan yang hampir

sama, sehingga daerah-daerah anoda dan katoda tersebar pada seluruh permukaan.

Contohnya sebatang besi (Fe) atau seng (Zn) direndam dalam larutan H2SO4,

keduanya akan larut dengan laju yang merata pada permukaan logam.

3. Korosi Sumuran

Korosi sumuran adalah bentuk penyerangan korosi setempat yang menghasilkan

sumur pada logam ditempat tertentu (Fontana, 1986). Logam mula-mula

terserang korosi pada suatu titik di permukaannya atau pada daerah tertentu yang

sangat kecil dan diteruskan menuju ke dalam logam. Penyebab korosi sumuran

yang paling umum adalah serangan selektif terhadap logam di tempat-tempat yang

Page 43: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

21

lapisan pelindung permukaannya tergores atau pecah akibat perlakuan mekanik.

Korosi ini terjadi pada permukaan oksida pelindung logam yang terjadi sebagai

stimulasi dari reaksi anoda, aktivasi anion, reaksi katoda melalui kehadiran agen

pengoksidasi dan melalui permukaan katoda efektif dengan polarisasi rendah.

Korosi sumuran akan terjadi jika logam memenuhi potensial korosi minimum

yang selanjutnya disebut sebagai potensial pitting.

4. Korosi Celah

Korosi ini terjadi pada suatu logam di daerah yang berhubungan langsung dengan

bahan lain yang bukan logam. Umumnya terjadi karena terdapat perbedaan

konsentrasi larutan atau konsentrasi oksigen, sehingga menyebabkan adanya

perbadaan potensial oksidasi pada logam tersebut.

5. Korosi Galvanik

Korosi galvanik terjadi karena perbedaan potensial antara dua logam yang tidak

sama, bila kedua logam ini bersinggungan akan menghasilkan aliran elektron

diantara kedua logam tersebut. Logam yang lebih mulia bersifat katodik dan akan

diserang korosi lebih kecil, sedangkan logam yang kurang mulia bersifat anodik

dan akan lebih mudah diserang korosi.

6. Korosi Erosi

Korosi erosi disebabkan oleh gabungan peristiwa korosi dan korosi akibat aliran

fluida sehingga proses korosi lebih cepat. Korosi ini dicirikan oleh adanya

gelombang, lembah yang biasanya merupakan suatu pola tertentu.

Page 44: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

22

G. Korosi Baja Lunak pada Larutan Garam

Pada penelitian ini digunakan baja berkarbon rendah dengan kadar karbon

berkisar antara 0,022 – 0,3 % yang diproses melalui pemanasan dan berupa

lembaran dan biasa digunakan sebagai plat strip, jenis ini dikenal dengan nama

hot roller plate atau HRP. Contoh baja yang digunakan pada pengujian korosi

terdapat pada Gambar 3. Komposisi baja karbon ini berdasarkan referensi dapat

dilihat pada Tabel 6.

Gambar 3. Baja lunak yang digunakan dalam pengujian korosi.

Tabel 6. Komposisi baja karbon berdasarkan referensi (Ketis dkk., 2010).

Unsur Kadar (%) Unsur Kadar (%)Fe 99,5756 Nb 0,0012C 0,2298 V 0,0029Ni 0,0046 Cu 0,0066Cr 0,0189 W 0.0001P 0,0123 Ti 0,0025

Mn 0,2298 Sn 0,0014Zn 0,0023 Pb 0,0022Al 0,0475

Page 45: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

23

Lingkungan dengan kadar garam yang tinggi seperti air laut memiliki tingkat

korosivitas yang tinggi, sehingga diperlukan suatu metode yang tepat untuk

menanggulangi korosi pada daerah ini (Nugroho, 2011). Pengujian korosi dengan

medium air laut biasanya tidak menggunakan air laut secara langsung tetapi

menggunakan air laut buatan, sebab air laut buatan memiliki agresifitas yang lebih

besar dibandingkan air laut alami. Hal ini dikarenakan adanya ion Mg2+ dan Ca2+

dalam air laut dapat memperkecil laju korosi akibat kemampuannya dalam

membentuk lapisan CaCO3 dan Mg(OH)2 dipermukaan logam akibat reaksi

katodik oksigen dipermukaan logam. Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi

dalam medium air laut antara lain jumlah O2 dan CO2 terlarut, salinitas, pH, kadar

karbonat, temperatur, tekanan, dan faktor biologi dari hewan dan tumbuhan laut

(Scumacer, 1999).

Menurut Iswahyudi (2007), laju korosi baja karbon optimum pada larutan dengan

konsentrasi NaCl 3-3,5%, hal ini dikarenakan oksigen dapat terlarut maksimum di

dalam air pada konsentrasi tersebut. Grafik hasil percobaan Iswahyudi (2007)

yang menunjukan hubungan antara laju korosi dengan konsentrasi NaCl

ditunjukan pada Gambar 4. Berdasarkan hal tersebut, maka pada penelitian ini

digunakan medium korosif dengan konsentrasi NaCl sebesar 3,5%.

Page 46: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

24

Gambar 4. Pengaruh kadar NaCl terhadap laju korosi (Iswahyudi, 2007).

H. Metode Penghambatan Korosi

Korosi pada permukaan luar suatu material dapat ditangani dengan berbagai cara

antaralain pengecatan, pelapisan dengan logam dan metode perlindungan katodik,

tetapi korosi pada bagian dalam suatu material seperti pipa hanya dapat

dikendalikan oleh suatu inhibitor korosi (Ketis dkk., 2010).

Inhibitor korosi adalah zat yang ketika ditambahkan dalam konsentrasi kecil pada

lingkungan, efektif mengurangi laju korosi logam pada lingkungan tersebut

(Rahim and Kassim, 2008). Sejumlah inhibitor menghambat korosi melalui cara

adsorpsi untuk membentuk suatu lapisan tipis dan melalui pengaruh lingkungan

(misalnya pH) menyebabkan inhibitor dapat mengendap dan selanjutnya

teradsopsi pada permukaan logam serta melindunginya terhadap korosi

(Dalimunthe, 2004). Pada umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa-

senyawa organik dan anorganik yang mengandung gugus-gugus yang memiliki

pasangan elektron bebas, seperti nitrit, kromat dan fosfat senyawa-senyawa amina

(Haryono dkk, 2010).

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2

0 5 10 15 20 25 30 35

corr

osio

n ra

te (

mm

/y)

NaCl (%)

Page 47: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

25

Mekanisme kerja inhibitor korosi umumnya diawali dengan proses adsorpsi pada

permukaan logam, kemudian menutupi permukaan yang dapat mencegah proses

elektrokimia. Efisiensi meningkat dengan bertambahnya permukaan yang

tertutup. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi adsorpsi inhibitor, yaitu

muatan pada permukaan logam, gugus fungsi dan struktur inhibitor, interaksi

inhibitor dengan molekul air dan reaksi lain pada inhibitor. Pada penelitian ini

digunakan senyawa turunan trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat sebagai inhibitor

korosi.

Berdasarkan mekanisme proteksinya, inhibitor dibagi dalam beberapa jenis yaitu

inhibitor anodik, katodik, campuran dan teradsorpsi (Fahrurrozie, 2009). Berikut

ini jenis-jenis inhibitor dan mekanisme proteksinya :

1. Inhibitor Anodik

yaitu inhibitor yang menurunkan lajunya dengan cara menghambat transfer ion-

ion logam ke dalam larutan ruah karena berkurangnya daerah anoda akibat

pasivasi. Inhibitor anodik disebut juga inhibitor antar muka.

2. Inhibitor Katodik

yaitu inhbitor yang menurunkan laju korosi dengan cara salah satu tahap pada

proses katodik seperti pembebasan ion-ion hidrogen dan penangkapan oksigen.

Inhibitor katodik disebut juga inhibitor antarfasa.

3. Inhibitor Campuran

yaitu inhibitor yang menurunkan laju korosi dengan cara menghambat proses

anodik dan katodik secara bersamaan.

Page 48: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

26

4. Inhibitor Teradsorpsi

Inhibitor teradsorpsi yaitu inhibitor yang menurunkan laju korosi dengan cara

mengisolasi permukaan logam dari lingkungan korosif melalui pembentukan

film teradsorpsi. Adsorpsi yang terjadi diakibatkan dari sifat muatan atau

kepolaran molekul organik atau spesi ionik yang membentuk film permukaan

secara fisikosorpsi, dan distabilkan melalui kemisorpsi, atau bahkan secara

kemisorpsi sempurna.

Terdapat tiga cara yang dilakukan inhibitor teradsorpsi terhadap permukaan logam

yaitu :

a. Pembentukan penghalang secara fisika atau kimia.

b. Isolasi langsung situs-situs anodik dan katoda, dan

c. Berinteraksi dengan medium reaksi korosi.

Pendekatan secara termodinamika merupakan teknik utama dalam menentukan

mekanisme inhibisi korosi melalui adsorpsi isotermal berdasarkan nilai energi

bebas adsorpsi. Jika energi bebas yang terlihat lebih dari 200 kJ.mol-1

dikategorikan sebagai adsorpsi kimia (kemisorpsi), jika kurang dari 40 kJ.mol-1

dikatogarikan sebagai adsorpsi fisik (fisiosorpsi) atau gaya Van der Waals (Atkins

dan de Paulo, 2006).

Pada penelitian ini telah dilakukan pengujian adsobsi inhibitor ke permukaan

logam menggunakan data tafel untuk menentukan derajat penutupan permukaan

baja oleh inhibitor berdasarkan Persamaan 1 (Morad and Kamal El-Dean, 2006).

= 1 − (1)

Page 49: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

27

dengan dan adalah kerapatan arus korosi (mA/cm2) dengan dan

tanpa penambahan inhibitor. Nilai selanjutnya dibandingkan dengan data

konsentrasi inhibitor korosi dibagi dengan (Cinh/ ) dan diplotkan ke dalam bentuk

grafik untuk mengetahui kesesuaiannya dengan adsorpsi isotermal Langmuir.

Besarnya kooefisien adsorpsi dapat ditentukan berdasarkan Persamaan 2.

= (2)

Nilai b merupakan nilai koefisien adsorpsi yang juga merupakan nilai konstanta

kesetimbangan adsorpsi (Kads) jika mengikuti adsorpsi isotermal Langmuir. Jenis

adsorpsi yang terjadi dapat ditentukan dengan menghitung nilai energi bebas

adsorpsi (∆ ) berdasarkan Persamaan 3.

= , ∆(3)

dengan R adalah tetapan gas ideal (8,314 J/mol.K), nilai 55,55 adalah konsentrasi

air dalam larutan (mol), dan T adalah suhu dalam K (Morad and Kamal El-Dean,

2006).

I. Metode Analisis Korosi

1. Metode Kehilangan Berat

Metode ini didasarkan pada pengukuran selisih berat spesimen uji seperti baja

lunak yang direndam dalam medium korosif dengan penambahan inhibitor dalam

rentang waktu tertentu yang dibandingkan dengan selisih berat baja lunak yang

Page 50: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

28

direndam dalam medium korosif tanpa inhibitor. Laju korosi dan efisiensi inhibisi

dari metode ini dapat ditentukan dengan Persamaan 4 dan Persamaan 5.

= . . × 87600 (4)

dengan v adalah laju korosi (mm/tahun), W selisih selisih massa baja sebelum

dan sesudah pengujian (g), A adalah luas permukaan baja terukur, adalah massa

jenis baja (7,87 g/cm3), t adalah waktu perendaman (jam)

%EI= × 100% (5)

dengan EI adalah efisiensi inhibisi (%), v0 adalah laju korosi baja pada medium

korosif tanpa inhibitor, v1 adalah laju korosi baja pada medium korosif dengan

inhibitor (Doner et al., 2011).

2. Metode Polarisasi Potensiodinamik

Polarisasi potensiodinamik adalah metode untuk menentukan perilaku korosi

logam berdasarkan hubungan potenial dan arus anodik/katodik dengan

menggunakan alat potensiostat. Korosi logam terjadi jika terdapat arus anodik

yang besarnya sama dengan arus katodik, walaupun tidak ada arus yang diberikan

di luar sistem. Hal ini disebabkan ada perbedaan potensial antara logam dan

larutan sebagai lingkungannya (Sunarya, 2008).

Laju korosi dapat ditentukan dengan metode ini dengan menggunakan

potensiostat dengan tiga elektroda, yaitu elektroda acuan AgCl, elektroda bantu

berupa platina dan elektroda kerja berupa spesimen baja. Elektroda kerja

Page 51: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

29

merupakan logam benda uji yang akan diteliti berfungsi untuk melakukan proses

elektrolisis, elektroda bantu berfungsi untuk digunakan untuk mengalirkan arus

hasil proses elektrolisis yang terjadi dalam rangkaian sel dan elektroda acuan

berfungsi sebagai potensial acuan untuk menyatakan potensial analit atau

elektroda kerja (Butarbutar dan Febrianto, 2009).

Data yang didapat dari metode ini adalah kurva polarisasi anodik/katodik yang

menyatakan hubungan antara arus (µA/cm2) sebagai fungsi potensial (mV).

Selanjutnya kurva tersebut diplotkan ke dalam bentuk grafik dan diekstraposisi

untuk dapat menentukan besarnya arus korosi melalui analisis Tafel pada

Software Micrososft Office Excel dengan menentukan perpotongan garis lurus

(trendline) antara kurva polarisasi anodik dan katodik seperi pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva polarisasi anodik dan katodik.

Arus korosi (Icorr), laju korosi dan efisiensi inhibisi masing-masing konsentrasi

inhibitor dapat ditentukan dengan Persamaan 6, 7, dan 8.I = J × A (6)

Page 52: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

30

dengan Icorr adalah arus korosi ( A), Jcorr adalah kerapatan arus korosi ( A/cm2),

dan A adalah luas permukaan elektroda kerja terukur (cm2).

= 0,13 (7)

dengan Rmpy adalah laju korosi (mili inch/year), Jcorr adalah kerapatan arus korosi

( / ), e adalah masa ekivalen material (g) dan adalah densitas material

(g/ ) (Butarbutar dan Febrianto, 2009).

%EI = × 100% (8)

dengan %EI adalah presentase efektifitas inhibisi, I adalah arus korosi pada

medium korosif tanpa inhibitor dan I adalah arus korosi pada medium korosif

dengan inhibitor (Rastogi et al., 2005).

Page 53: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

31

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Agustus 2015 sampai Maret 2016.

Sintesis dan karakterisasi senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dengan

spektrofotometer UV dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik Jurusan

Kimia FMIPA Universitas Lampung. Karakterisasi dengan spektofotometer IR

dilakukan di Laboratorium Instrumentasi FMIPA Universitas Islam Indonesia,

analisis kemurnian unsur dilakukan dengan microelementar analyzer di School of

Chemical and Food Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia sedangkan

karakterisasi dengan 1H NMR dan 13C NMR dilakukan di Universiti Sains

Malaysia. Pengujian aktivitas antikorosi senyawa dilakukan di Laboratorium

Instrumentasi dan Analitik Jurusan Kimia sedangkan analisis kualitatif permukaan

baja dilakukan di Laboratorium Botani Jurusan Biologi FMIPA Universitas

Lampung.

B. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam sintesis senyawa organotimah adalah adalah alat-alat

gelas dalam laboratorium, neraca analitik, satu set alat refluks, hot plate magnetic

stirrer, desikator, dan oven. Karakterisasi senyawa hasil sintesis dilakukan

Page 54: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

32

dengan spektrofotometer UV-Vis, spektrofotometer IR Thermo Nicolet Avatar

360, 1H dan 13C NMR BRUKER AVANCE 600 MHz untuk 1H NMR dan 150

MHz untuk 13C NMR, analisis mikroelementer dengan Fision EA 1108 CHNS

Elemental Analyzer. Pengujian korosi dilakukan dengan EA 161 potensiostat

eDAQ dengan elektroda bantu Pt, elektroda pembanding Ag/AgCl, dan elektroda

kerja baja lunak tipe HRP yang diamplas menggunakan kertas abrasif. Pengujian

secara gravimetri dilakuakan dengan shaker orbital dan analisis permukaan baja

dilakukan dengan mikroskop trinokuler.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah zat-zat kimia dengan kualitas

pro analysis (p.a.) yang terdiri dari senyawa trifeniltimah hidroksida, asam 2-

hidroksibenzoat, asam 3-hidroksibenzoat, asam 4-hidroksibenzoat, metanol,

akuades, air HPLC, dimetilsulfoksida (DMSO), HCl, aseton, dan NaCl.

C. Prosedur Penelitian

1. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Trifeniltimah(IV) Hidroksibenzoat

Prosedur sintesis senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dilakukan

berdasarkan pada prosedur yang telah dilakukan sebelumnya (Hadi et al., 2009;

Hadi and Rilyanti, 2010; Hadi et al., 2012) yang merupakan adaptasi dari

Szorcsik et al. (2002). Sebanyak 0,003 mol (1,10 gram) senyawa trifeniltimah(IV)

hidroksida direaksikan dengan 0,003 mol (0,42 gram) asam 2-hidroksibenzoat

dalam 30 mL metanol kemudian direfluks selama 4 jam dengan pemanas pada

suhu 60℃. Setelah reaksi berlangsung sempurna, senyawa hasil sintesis

dikeringkan dalam desikator selama 2 minggu sehingga metanol dan air yang

Page 55: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

33

terbentuk sebagai hasil samping reaksi sintesis trifeniltimah(IV) 2-

hidroksibenzoat dihilangkan dari produk yang terbentuk. Sintesis senyawa

trifeniltimah(IV) 3-hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat juga

dilakukan dengan prosedur yang sama dengan mengganti ligan asam 2-

hidroksibenzoat dengan asam 3-hidroksibenzoat dan asam 4-hidroksibenzoat.

Persen rendemen diperoleh dari hasil perbandingan massa senyawa hasil sintesis

dengan massa teoritis hasil perhitungan seperti pada Persamaan 9.

% Rendemen =massa sintesis

massa teoritis×100% (9)

Karakterisasi senyawa organotimah dengan spektrofotometer UV dilakukan

dengan melarutkan senyawa trifeniltimah hidroksida dan senyawa hasil sintesis

dalam pelarut metanol hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 10-5 M

kemudian diukur pada panjang gelombang 200-400 nm. Senyawa hasil sintesis

selanjutnya dikarakterisasi lebih lanjut dengan menggunakan spektrofotometer IR,

microelementer analyzer, spektrometer 1H dan 13C NMR dengan pelarut DMSO.

2. Pembuatan Medium Korosif

Medium korosif yang digunakan pada penelitian dengan metode grafimetri adalah

larutan NaCl 3,5% (w/v) (Nugroho, 2011). Sebanyak 3,5 gram NaCl dilarutkan

dengan air HPLC dalam labu 100 mL hingga batas tera. Pada pengujian dengan

menggunakan metode polarisasi potensiodinamik medium korosif yang digunakan

adalah NaCl 0,1 M yang dibuat dengan melarutkan 0,585 gram NaCl dalam labu

100 mL.

Page 56: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

34

3. Pembuatan Larutan Inhibitor

Sebanyak 0,02 gram senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dilarutkan dengan

2,5 mL DMSO p.a. dalam labu ukur 50 mL kemudian ditambahkan air HPLC

hingga batas tera sehingga diperoleh stok inhibitor dengan konsentrasi 400 mg/L.

Larutan stok tersebut selanjutnya diencerkan dengan pelarut DMSO 5% berturut-

turut sebanyak 2,5; 5; 7,5; 10, dan 12,5 mL dalam labu 50 mL tepat hingga batas

tera sehingga diperoleh variasi konsentrasi inhibitor 20, 40, 60, 80, dan 100 mg/L

Metode yang sama digunakan untuk membuat larutan trifeniltimah(IV) hidroksida

dan ligan asam hidroksibenzoat yang digunakan sebagai pembanding internal.

4. Preparasi Baja Lunak

Plat baja lunak dipotong dengan ukuran 2x1 cm kemudian diamplas dengan kertas

abrasif mulai dari grit 240, 360, 400, 500, 600 hingga 800. Setelah permukaan

baja homogen, plat baja kemudian dicuci dengan HCl 0,1 M, akuades, dan aseton

secara berturut-turut sehingga pengotor pada permukaan baja dapat dihilangkan.

Baja lunak yang telah dicuci selanjutnya dikeringkan dan ditimbang sehingga siap

digunakan untuk pengukuran.

5. Pengujian Korosi dengan Metode Gravimetri

Medium uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran 25 ml medium

korosif yang ditambahkan dengan 5 mL inhibitor dengan variasi konsentrasi 20,

40, 60, 80, 100 mg/L kemudian dimasukan dalam botol uji. Spesimen baja lunak

yang telah ditimbang, dimasukan ke dalam botol uji kemudian ditutup dan

digoyangkan di atas orbital shaker dengan kecepatan 125 rpm selama 24 jam.

Variasi waktu uji yang akan dilakukan pada penelitian ini adalah 24, 48, 72, 96

Page 57: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

35

dan 120 jam. Setelah tepat 24, 48, 72, 96 dan 120 jam, spesimen baja dikeluarkan

dari medium uji kemudian dicuci dengan HCl 0,1 M, akuades, dan aseton

kemudian dikeringkan dan ditimbanga hingga diperoleh massa setelah

perendaman. Hasil yang diperoleh selanjutnya dibandingkan dengan kontrol baja

lunak yang direndam dalam medium korosif tanpa inhibitor (Doner et al., 2011).

Laju korosi dan efisiensi inhibisi dari metode ini dapat ditentukan dengan

Persamaan 4 dan Persamaan 5.

6. Pengujian Korosi dengan Metode Polarisasi Potensiodinamik

Pengujian korosi dengan metode ini dilakukan dengan alat potensiostat

menggunakan elektroda kerja baja lunak, elektroda bantu platina (Pt), dan

elektroda pembanding Ag/AgCl. Sebelum digunakan dalam pengujian, elektroda

kerja dan elektroda pembanding dicuci dengan akuades. Ketiga elektroda yang

telah dicuci dirangkaikan ke sel elektrolisis larutan medium korosif tanpa inhibitor

sebanyak 30 mL dengan susunan kabel berwarna hijau untuk elektroda kerja,

kuning untuk elektroda pembanding dan merah untuk elektroda bantu. Alat

potensiostat selanjutnya dihidupkan, kemudian setelah lampu status berwarna

hijau maka alat dihubungkan ke komputer dan software E-Chem v.2 1.8 dibuka.

Elektroda selanjutnya diinteraksikan dengan medium korosif selama 10 menit dan

kemudian pemindaian dilakukan pada rentang arus 100 mA selama 200 s dengan

pengaturan pemindaian seperti pada Gambar 6. Mula-mula dilakukan pemindaian

anoda kemudian setelah pemindaian selesai dilanjutkan dengan pemindaian

katoda. Pengujian aktivitas antikorosi senyawa inhibitor dilakukan dengan

Page 58: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

36

metode yang sama dengan mengganti larutan uji dengan medium korosif dengan

penambahan inhibitor dengan perbandingan 5:1.

Gambar 6. Pengaturan pemindaian a. katoda dan b. anoda.

7. Analisis Data

Setelah diperoleh data perbandingan beda potensial dan arus dari hasil

pemindaian, selanjutnya dilakukan analisis data polarisasi potensiodinamik

dengan analisis Tafel menggunakan Microsoft Office Excel sehingga diperoleh

besarnya logaritma normal harga mutlak kerapatan arus korosi (ln|J|) dan

overpotensial ( ) yang selanjutnya diekstrapolasi ke bentuk grafik. Nilai ln |J|

anoda diplotkan sebagai absis untuk anoda dan katoda kemudian nilai anoda dan

katoda masing masing diplotkan sebagai ordinat sehingga diperoleh perpotongan

antara grafik anoda dan katoda. Nilai ln|J| di titik perpotongan tersebut

selanjutnya dieksponensialkan sehingga diperoleh nilai kerapatan arus korosi

(Jcorr). Arus korosi (Icorr), laju korosi dan efisiensi inhibisi masing-masing

konsentrasi inhibitor dapat ditentukan dengan Persamaan 6, 7, dan 8.

Data Tafel juga dapat digunakan untuk menentukan derajat penutupan permukaan

baja ( ) oleh inhibitor berdasarkan Persamaan 1 Nilai Cinh selanjutnya

dibandingkan dengan data konsentrasi inhibitor korosi dibagi dengan (Cinh/ ) dan

a. b.

Page 59: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

37

diplotkan kedalam bentuk grafik untuk mengetahui kesesuaiannya dengan

adsorbsi isotermal Langmuir dan menentukan besarnya energi bebas adsorbsinya

berdasarkan Persamaan 2 dan 3.

8. Analisis Kualitatif Permukaan Baja

Setelah diperoleh masing masing senyawa inhibitor dengan konsentrasi tertinggi,

selanjutnya dilakukan analisis kualitatif permukaan baja. Baja lunak direndam

dalam medium korosif yang telah ditambahkan inhibitor selama 7 hari. Baja yang

telah direndam selanjutnya dicuci kembali dan dikeringkan untuk dilihat

permukaanya secara kualitatif dengan mikroskop trinokuler dan dibandingkan

dengan permukaan baja yang diinteraksikan dengan medium korosif tanpa

penambahan inhibitor.

Page 60: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

106

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh simpulan sebagai

berikut:

1. Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV) 3-

hidroksibenzoat dan trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat telah berhasil

dilakukan dengan baik dan didukung dengan hasil karakterisasi menggunakan

spektrofotometer IR, UV, 1H dan 13C NMR dan mikroanalisis unsur.

2. Mekanisme pergantian ligan dari senyawa awal trifeniltimah(IV) hidroksida

dengan asam hidroksibenzoat mengikuti pola mekanisme asosiasi.

3. Pengukuran menggunakan metode gravimetri dan potensiometri menunjukan

senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat hasil sintesis memiliki

kemampuan yang baik dalam menginhibisi korosi, dengan efisiensi inhibisi

tertinggi dimiliki oleh senyawa trifeniltimah(IV) 4-hidroksibenzoat.

4. Pola adsorpsi semua senyawa uji pada penelitian ini mengikuti adsobsi

isotermal Langmuir dengan nilai koofisien determinasi mendekati 1.

Berdasarkan nilai energi bebas adsorpsiya, adsorpsi inhibitor termasuk

kedalam adsorpsi fisika.

Page 61: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

107

5. Mekanisme penghambatan korosi senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat

cenderung mengikuti pola inhibitor anodik dengan cara teradsorpsi ke

permukaan baja melalui interaksi Van der Wals kemudian membentuk lapisan

pasif pada permukaan anoda.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui aktivitas antikorosi

senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dengan berbagai variasi pengujian

seperti mengganti medium korosif yang digunakan atau penambahan variasi

waktu dan kondisi pengujian pada pengujian dengan metode gravimetri.

Page 62: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

107

DAFTAR PUSTAKA

Page 63: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

108

DAFTAR PUSTAKA

‘Aini, N. Q. 2010. Studi Perbandingan Aktivitas Antikanker Beberapa SenyawaOrganotimah(IV) Salisilat Terhadap Sel Leukemia L-1210 (Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Afriyani, H. 2014. Kajian Aktivitas Antikorosi Senyawa TurunanOrganotimah(IV) 3-Nitrobenzoat pada Baja Lunak dalam Medium KorosifDMSO-HCl (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Amanto, H. dan Daryanto. 2006. Ilmu Bahan. Penerbit Bumi Aksara. Jakarta.

Anggraini, W. D. 2014. Kajian Senyawa Turunan Organotimah(IV) 2-Nitrobenzoat sebagai Inhibitor Korosi pada Baja Lunak dalam MediumKorosif. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Arryanto, Y. 2008. Seri Reaksi Anorganik Mekanisme Reaksi Anorganik. JurusanKimia FMIPA UGM dan Gala Ilmu Semesta. Yogyakarta.

Atkins, P. and J. de Paulo. 2006. Physical Chemistry 8th Edition. W. H. FreemanCompany. New York.

Blunden, S. J., P. A. Cusack, and R. Hill. 1987. in The Industrial uses of tinChemicals. The Royal Society of Chemistry. London.

Blunden, S. J. and R. Hill. 1987. in Surface Coating 1. Wilson, A.D., J.WNicholson,. and H.J. Prosser. (Eds). Elsevier Applied Science Publisher,pp. 17 – 167.

Blunden, S. J. and R. Hill. 1991. Bis(tributyltin) Oxide as A Wood Preservative:Its Conversion to Tributyltin Carboxylates in Pinus sylvestris. Appl.Organomet. Chem., 4: 63-68.

Butarbutar, S. L. dan Febrianto. 2009. Pengujian Mesin eDAQ untuk MengukurLaju Korosi. Sigma Epsilon. 13 (2): 54-58.

Butarbutar, S. L. dan G. R. Sunaryo. 2011. Analisis Mekanisme PengaruhInhibitor Siskem pada Material Baja Karbon. Prosiding Seminar Nasional

Page 64: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

109

ke-17 Teknologi dan Keselamatan PTLN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta. 559-566.

Bonire, J. J., G. A. Ayoko, P. F. Olurinola, J. O. Ehinmidu, N. S. N. Jalil and A.A. Omachi. 1998. Syntheses and Antifungal Activity of SomeOrganotin(IV) Carboxylates. Metal-Based Drugs. 5 (4), 233 - 236.

Caprette, D. R. 2007. Using a Caunting Chamber. Lab Guides. Rice University.

Cotton, F. A. dan G. Wilkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar alih bahasa S.Suharto . Penerbit UI Press. Jakarta.

Dalimunthe, I. S. 2004. Kimia dari Inhibitor Korosi. e-USU Repository. Medan.

Doner, A., R. Solmaz, M. Ozcan, and G. Kardas. 2011. Experimental andTheoretical Studies of Thiazoles as Corrosion Inhibitors for Mild Stell inSulphuric Acid Solution. Corros. Sci. 53:2909-2913.

de Vost, D., R. Willem, M. Gielen, K. E. Van Wingerden, and K. Nooter. 1998.The Development of Novel Organotin Anti-Tumor Drugs: Structure andActivity. Metal-Based Drugs. 5 (4): 179-188.

Elianasari dan S. Hadi. 2012. Aktivitas in Vitro dan Studi Perbandingan BeberapaSenyawa Organotimah(IV) 4-Hidroksibenzoat terhadap Sel KankerLeukemia, L-1210. J. Sains MIPA. 18(1):23-28

Fahrurrozie, A. 2009. Efisiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagaiInhibitor Korosi Baja Karbon dalam Larutan Elektrolit Jenuh KarbonDioksida. (Skripsi). Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.

Fessenden, R. J. and J. S. Fessenden. 1986. Kimia Organik Dasar Edisi Ketiga.Jilid 2. Terjemahan oleh A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta.

Fontana, M. G. 1986. Corrosion Engineering, Third Edition. McGraw HillBook Company. Singapura.

Gielen, M. 2003. An Overview of Forty Years Organotin Chemistry Developed atthe Free Universities of Brussels ULB and VUB. J. Braz. Chem. Soc., 14(6): 870-877.

Greenwood, N. N., and A. Earnshaw, 1990, Chemieder Elemente, Willey-VCHVerlags gesellschaft mbH, Weinheim

Hadi, S., M. Rilyanti, and Nurhasanah. 2009. Comparative Study on theAntifungal Activity of Some Di- and Tributyltin(IV) CarboxylateCompounds. Modern Appl. Sci. 3 (2): 12-17.

Page 65: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

110

Hadi, S., and M. Rilyanti. 2010. Synthesis and In Vitro Anticancer Activity ofSome Organotin(IV) Benzoate Compounds. Orient. J. Chem. 26 (3): 775-779.

Hadi, S., M. Rilyanti and Suharso. 2012. In Vitro Activity and ComparativeStudies of Some Organotin(IV) Benzoate Derivatives Against LeukemiaCancer Cell, L-1210. Indo. J. Chem. 12 (1): 172-177.

Hadi, S., H. Afriyani, W. D. Anggraini, H. I. Qudus, and T. Suhartati. 2015. TheSynthesis and Potency Study of Some Dibutyltin(IV) DinitrobenzoateCompounds as Corrosion Inhibitor for Mild Steel HRP in DMSO-HClSolution. Asian J. of Chem. 27 (4), 1509-1512.

Halimatuddahliana. 2003. Pencegahan Korosi dan Scale pada Proses ProduksiMinyak Bumi. USU digital library. Sumatera Utara.

Haryono, G., B. Sugiarto, H. Farid, dan Y. Tanoto. 2010. Ekstrak Bahan sebagaiInhibitor Korosi. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. FTI IPNVeteran. Yogyakarta. Hlm 1-6.

Kurniasih, H. 2015. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Dibutiltimah(IV)Klorobenzoat Sebagai Antikorosi pada Baja Lunak (Tesis). UniversitasLampung. Bandar Lampung.

Iswahyudi. 2007. Desain Sistem Proteksi Katodik Anoda Karbon Jaringan PipaPertamina Upms V (Skripsi). Institut Teknologi Sepuluh November.Surabaya.

Iswantoro, B. 2015. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Difeniltimah(IV)Klorobenzoat Sebagai Antikorosi pada Baja Lunak (Tesis). UniversitasLampung. Bandar Lampung.

Jain, M. G., K. Agarwal, and R. V. Singh. 2003. Studies on Nematocidal,Fungicidal and Bacterial Activities of Organotin(IV) Complexes withHeterocyclic Sulphonamide Azomethine. Trade Sci. Inc.1: 378-391.

Ketis, N. K., D. Wahyuningrum, S. Achmad, dan B. Bunjali. 2010. EfektivitasAsam Glutamat Sebagai Inhibitor Korosi pada Baja Karbon dalam LarutanNaCl 1%. J. Matematika dan Sains. 15(1): 1-7.

Mahmood, S., S. Ali, M. H. Bhatti, M. Mazhar, and R. Iqbal. 2003. Synthesis,Characterization, and Biological Applications of Organotin(IV) Derivatesof 2-(2-Fluoro-4-biphenyl) Propanoid Acid. Turk. J. Chemistry. 27: 657-666.

McMurry. 2012. Organic Chemistry, Eight Edition. Cengage Learning. USA.

Page 66: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

111

Morad, M. S. and M. Kamal El-Dean. 2006. 2,2’-Dithios(3-cyano-4,6-dimetylpiridine) A New Class of Acid Corrosion Inhibitor for Mild Steel.Corros. Sci. 48(11):3398-3412.

Nugroho, A. 2011. Pengaruh Penambahan Inhibitor Organik Ekstrak Ubi Unguterhadap Laju Korosi pada Material Baja Low Carbon di Lingkungan NaCl3,5% (Skipsi). Universitas Indonesia. Depok. 55 hlm.

Nurissalam, M. 2015. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Trifeniltimah(IV)Klorobenzoat Sebagai Antikorosi pada Baja Lunak (Tesis). UniversitasLampung. Bandar Lampung.

Pellerito, L. and L. Nagy. 2002. Organotin(IV)n+ Complexes Formed withBiologically Active Ligands: Equilibrium and Structural Studies, andSome Biological Aspects. Coord. Chem. Rev. 224: 111 – 150.

Petra, E. D. L. 2012. Ikatan yang Terlibat pada Interaksi Obat-Resdaptor .http//www.ocw.usu.ac.id/../fek_310_slide_ikatan_yang_terlibatpada_interaksi. Diakses pada 20 Juni 2015

Prabhu, R. A., T. V. Vankatesha, A. V. Shanbhag, G. M. Kulkarni and R. G.Kalkhambkar. 2008. Inhibition Effect of Some Schiff Bases on theCorrosion of Mild Stell in Hydrocloric Acid Solution. J. Corros. Sci.50(12):3355-3365.

Rahim, A. A. and J. Kassim. 2008. Recent Development of Vegetal Tannin inCorrosion Protection of Iron and Steel. 1. Hlm 223-231.

Rahmani, B. 2011. Kimia Fisika. Analis Kimia. Makassar.

Rastogi, R. B., M. M. Singh, K. Singh and M. Yadav. 2005. OrganotinDithiohydrazodicarbonamides as Corrosion Inhibitors for Mild SteelDimethyl Sulfoxide Containing HCl. Port. Electrochim. Acta. 22: 315–332.

Rastogi, R. B., M. M. Singh, K. Singh and M. Yadav. 2011. OrganotinDithiobiurets as Corrosion Inhibitors for Mild Steel-Dimethyl SulfoxideContaining HCl. Afr. J. of Pure Appl. Chem. 5(2): 19-33.

Scumacher, M., 1999. Seawater Corrosion Handbook. Noyes Data Corp. NewYork.

Settle, F. A. 1997. Handbook of Instrumental Tecniques for Analitycal Chemistry.Prentice-Hall Inc. USA.

Singh, R., P. Chaudary and N.K. Khausik. 2010. A Review: OrganotinCompounds in Corrosion Inhibition. Rev. Inorg. Chem. 30 (4): 275 – 294.

Page 67: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

112

Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia. Jakarta.Sulistriani, A. 2012. Sintesis dan Karakterisasi serta Uji Pendahuluan Aktivitas

Antikanker Beberapa Senyawa Organotimah(IV) 3-HidroksibenzoatTerhadap Sel Leukemia L-1210 (Skripsi). Universitas Lampung. BandarLampung.

Sunarya, Y. 2008. Mekanisme dan Efisiensi Inhibisi Sistein Pada Korosi BajaKarbon Dalam Larutan Elektrolit Jenuh Gas Karbondioksida. Desertasi.Insitut Teknologi Bandung. Bandung.

Szorcsik, A., L. Nagy, K. Gadja-Schrantz, L. Pallerito, E. Nagy and E.T.Edelmann. 2002. Structural Studies on Organotin(IV) Complexes Formedwith Ligands Containing {S, N, O} Donor Atoms, J. Radioanal. Nucl.Chem. 252 (3): 523 – 530.

Tayer, J. 1988. Organometallic Chemistry and Overview. VCH Publisher Inc/United State. P 7, 12, 14.

Tiekink, E. R. T. 1991. Structural Chemistry of Organotin Carboxylates: a Reviewof the Crystallographic Literature. App. Organomet. Chem. 5: 1-30.

Trethewey, K. R. and J. Chamberlein. 1991. Korosi, untuk Mahasiswa Sains danRekayasawan. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Van Der Weij, F. W. 1981. Kinetics and Mechanism of Urethane FormationCatalysed by Organotin Compound. J. Pol. Sci.: Pol. Chem. 19 (2): 381-388.

Waard, C. De.,U. Lotz, and D. E. Millams. 1991. Predictive Model For CO2

Corrosion Engineerring In Wet Gas Pipelines. Presented as PaperNo.557. The Netherlands.

Walpole, R. E. 1988. Pengantar Statistika Edisi ke-3 Alih bahasa B. Sumantri.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Wan Nik, W. B., F. Zulkifli, M. Rahman and R. Rosliza. 2011. CorrosionBehavior of Mild Steel in Seawater from Two Different Sites of KualaTerengganu Coastal Area. IJBAS-IJENS. 11(6):75-80.

Wilkinson, G. 1982. Compreherensive Organometalic Chemistry. InternationalTin Research Institude, Publication No.618, Pergamon Press.

Yahya, S. and A. A. Rahim. 2011. Inhibitive Behaviour of Corrosion ofAluminium Alloy in NaCl by Mangrove Tanin. Sains Malaysiana. 40(9):953-957.

Page 68: SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA TURUNAN …digilib.unila.ac.id/21936/2/TESIS TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Sintesis senyawa trifeniltimah(IV) 2-hidroksibenzoat, trifeniltimah(IV)

113

Yerimadesi. 2001. Pengaruh Penambahan Zn(II), Ni(II), Cu(III), terhadapPembentukan Kompleks Fe-Tanin (Tesis). Universitas Andalas. Padang.

Zuas, O. 2003. Inhibisi Korosi Besi dengan Inhibitor Natrium Nitrat dalam AirLaut: Pengaruh Konsentrasi dan pH. Widyariset. 4: 83-95.