## PENAMBAHAN EDTA SEBAGAI INHIBITOR PADA LAJU KOROSI LOGAM TEMBAGA

## Rahmad Nuryanto, Retno A. Lusiana dan Khabibi

## Jurusan Kimia FMIPA UNDIP Semarang

## ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan agen chelat EDTA untuk menghambat laju  korosi  pada  logam  tembaga.  Penelitian  ini  menggunakan  metoda  penentuan  korosi  melalui pengukuran resistansi logam, di mana kenaikan resistansi pada logam tersebut menandai bahwa logam yang terkorosi semakin meningkat. Pengukuran korosi dilakukan terhadap kawat tembaga dan kawat tembaga yang dichelat dengan media pengkorosi H 2 SO 4 1M. Hasil penelitian terhadap kawat tembaga dengan panjang 3 m dan diameter 0,5 mm yang dichelat dengan EDTA 1 M menunjukkan penurunan korosi sebesar 20,6%
Kata kunci: inhibitor, korosi, EDTA, tembaga

## PENDAHULUAN
Salah satu aspek dalam perencanaan konstruksi laut  dan  pantai  adalah  pertimbangan  masalah korosi  logam-logam  yang  digunakan  sebagai bahan konstruksi (Trethewey dan Chamberlain, 1991). Korosi dapat terjadi akibat kontak antara logam  dengan  air  laut  yang  terkena  hembusan angin  .  Percikan-percikan  halus  air  laut  yang mengandung klor sangat korosif (Whitfield dan Jagner,  1981).  Korosi  terhadap  logam  dapat ditiadakan  asal  tidak  terdapat  elektrolit,  hal ini merupakan suatu hal yang sulit (Vlack, 1995).
Beberapa  peneliti  telah  melakukan  penelitian tentang pengukuran proses korosi logam. Secara konvensional korosi logam biasanya ditentukan dengan  menghilangkan  bagian  terkorosi kemudian  dibandingkan  dengan  logam  yang belum terkorosi. Secara instrumental pengukuran  proses  korosi  ini  diukur  dengan metoda  gravimetri  dan  spektrometri (Christian, 1986).  Cara  yang  paling  modern  adalah menggunakan metode mikroskopi gaya “scanning”  (Green,  1993).  Siswoyo  dan Rahmanto  (1997)  melakukan  pengukuran  laju korosi dengan menggunakan metoda perubahan resistansi logam.
Untuk  melindungi  logam  pada  saat  ini  yang paling  umum  dilakukan  adalah  dengan pengecatan.  Cara  lain  adalah  dengan  cara elektrokimia  yang  tentunya  memakan  biaya yang cukup besar (Muller, 1991).
Korosi logam dapat terjadi, karena logam dalam medium  berair  mengandung  oksigen,  terlebih yang mengandung garam akan mengalami reaksi oksidasi:
Cu (s)  Cu 2+ + 2e
Fe (s)  Fe 3+ + 3e
Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  proses korosi ini yaitu pH, temperatur, efek ion metal lain  dan  difusi  (Tretheway  dan  Chamberlain, 1991).
Karena  korosi  merupakan  gejala  galvanik, korosi baru akan terjadi bila ada dua logam yang berlainan.  Ahli  desain  pada  umumnya mengetahui hal ini sehingga dihindarkan kontak langsung  antara  logam  yang  berlainan  seperti baut  kuningan  dengan  cincin  baja.  Suatu  hal yang  kurang  difahami  ialah  kenyataan  bahwa dalam  suatu  bahan  terdapat  anoda  dan  katoda karena struktur mikro, konsentrasi tegangan dan hetergenitas elektrolit (Vlack,1995).
Zat  penchelat  tertentu  yang  mengandung  baik oksigen  maupun  nitrogen  teristimewa  efektif dalam membentuk kompleks yang stabil dengan beraneka macam logam diantaranya yang paling terkenal  adalah  etilena  diaminatetraasetat  atau yang  lebih  dikenal  dengan  EDTA  (Day  dan Underwood, 1989).
Penchelatan adalah reaksi kesetimbangan antara ion logam dengan ion ligan. Pembentukan chelat dari ion logam adalah sebagai berikut:
M + L  ML
ML + L  ML 2
Pembentukan  chelat  ini  ditentukan  oleh konstanta  kesetimbangan,  semakin  besar pembentukan  konstanta  kesetimbangan  makin cepat terbentuk  chelat  (Conway,  1999). Muller (1995)  menggunakan  metoda  pengchelatan  ini untuk  menghambat  korosi  pada  aluminium dengan  agen  penchelat  asam  glukonat,  asam sitrat, EDTA dan cupferron.
Resistansi R dari suatu konduktor didefinisikan dengan  R=1/L=l/  A=  l/A,  dengan  resistivitas  =1/  .  Resistansi  tergantung  pada  ukuran geometri  suatu  konduktor  sehingga  memiliki hubungan
A l R .  
Semakin panjang suatu kawat semakin menaikan resistansinya  dan  semakin  tebal  suatu  kawat akan  menurunkan  resistansinya  (Castellan, 1982).
Metode  analisis  fisika  selalu  memberikan banyak  kemudahan  dibanding  metode  kimia. Metode  pengukuran  fisika  memakai  sistem pengukuran  sejumlah  sifat  fisis  yang  berubah secara  subtansial  selama  proses.  Secara  umum metode  analisis  fisika  memiliki  tantangan
pengukuran  yang  lebih  cepat  juga  banyak  titik eksperimental  yang  tersedia  yang  diberikan setiap  waktu.  Pengukuran  dapat  dilakukan secara frekwentif dalam tabung reaksi sehingga sampling yang biasanya disertai kesalahan dapat dihilangkan.  Sistem  yang  diukur  tidak mengalami kerusakan dan juga tidak mengganggu  proses  (Moore,  dan  Pearson, 1980). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek  pengchelatan  dalam  menghambat  laju korosi pada logam tembaga.

## METODE PENELITIAN
Pengchelatan  dilakukan  pada  kawat  tembaga dengan panjang kawat 3 m dan berdiameter 0,5 mm dengan agen chelat EDTA 1 M dengan cara direndam  24  jam  kemudian  dikeringkan. Pengkuran korosi dilakukan dengan pengukuran harian  (24 Jam  selama  5 hari)  dengan  medium pengkorosi Asam sulfat 0,1 M.
a. Resistansi  kawat  tembaga  dengan  diameter dan  panjang  tertentu  diukur  untuk mengetahui  resistansi  awal,  kemudian  di masukkan kedalam larutan untuk memperoleh  kurva  kalibrasi  perubahan resistansi vs waktu
b. Mengukur  resistansi  logam  yang  telah dichelat dalam medium pengkorosi sehingga diperoleh kurva resistansi vs waktu
c. Membandingkan korosi logam yang dichelat dan tanpa diberi agen chelat.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum  perlakuan  semua  logam  dibersihkan terlebih  dahulu  permukaannya  untuk  diperoleh permukaan  logam  yang  bersih.  Hal  tersebut dimaksudkan agar semua pengotor di permukaan logam  baik  yang  berasal  korosi  sebelum dikorosikan  dan  pengotor  pada  permukaannya hilang.
Perlakuan selanjutnya permukaan logam dilapis dengan  menggunakan  agen  penchelat  dengan cara  memasukkan  logam  kedalam  agen pengchelat,  dengan  cara  ini  diharapkan  semua permukaan  logam  bisa  lapis  oleh  agen  chelat. Pada  perlakuan  inilah  terjadi  reaksi  antara permukaan logam dengan agen pengchelat yaitu:
M + L  ML
ML + L  ML 2
Selanjutnya  logam  dimasukkan  kedalam kedalam  larutan  pengkorosi  dan  diamati  setiap selang waktu tertentu.
Resistansi  suatu  kawat  secara  tidak  langsung memiliki  hubungan  tidak  langsung  dengan panjang  dan  diameter  kawat,  sehingga  setiap perubahan diameter kawat akibat adanya proses korosi  maka  akan  mengakibatkan  perubahan terhadap  resistansi  kawat.  Hubungan  tersebut ditunjukkan sebagai:
A l R   
dimana: R adalah resistansi,  adalah resistivitas, l  adalah  panjang  kawat  dan  A  adalah  diameter kawat
Penelitian  ini  menggunakan  panjang  kawat yang  sama,  sehingga  dalam  hubungannya dengan  R  hanya  tergantung  pada  nilai  A  yang mana R berbanding terbalik dengan A. Sedang A berbanding  lurus  dengan  masa  kawat  sesuai dengan  persamaan  A  m  sehingga  dengan semakin besar korosi yang terjadi maka nilai A dan masa kawat tetapi nilai R dari kawat semakin kecil. Hubungan antara resistansi kawat dengan masa  kawat  akan  berbanding  tebalik  sesuai dengan hubungan antara R dengan A yang nilai kesebandingan perubahannya dinyatakan dengan -  R  1/  m. Proses korosi yang terjadi mencerminkan  pengurangan  masa  kawat
sehingga  makin  besar  kawat  yang  terkorosi maka masa kawat akan berkurang dalam jumlah yang besar juga.
Pemilihan  proses  pengukuran  dengan  metode pengukuran resistansi pada reaksi inhibisi korosi ini  disebabkan  oleh  pertimbangan  bahwa  (1) dengan  menggunakan  proses  ini  tidak mengganggu  proses  reaksi  yang  tengah berlangsung  (2)  cara  ini  tidak  merusak  logam yang diukur (3) dapat diukur setiap saat. Hal ini berbeda  dengan  cara  pengukuran  konservatif yang  mana  pada  proses  tersebut  reaksi dihentikan  terlebih  dahulu  kemudian  logam digosok dengan demikian beberapa bagian yang terkorosi  harus  dihilangkan  terlebih  dahulu kemudian ditimbang dan proses baru dilanjutkan.  Cara  tersebut  menyebabkan  reaksi terhenti  sementara  dan  dengan  penghilangan bagian permukaan logam maka baian yang telah bereaksi  dan  menutupi  hasil  reaksi  akan memulai reaksi baru yang tentunya lebih mudah terjadi dibandingkan dengan apabila permukaan logam masih tertutup oleh produk hasil korosi.
Pada  proses  penelitian  ini  dipakai  assumsi bahwa  proses  yang  terjadi  terjadi  pada  kondisi temperatur dan tekanan konstan sehingga tidak terjadi pemuaian kawat dan seluruh permukaan yang  terkorosi  serta  larutan  tidak  ikut  terukur resistansinya,  sehingga  pengaruh  resistansi nonlogam  yang  diteliti  dianggap  tidak  ada. Dalam  setiap  pelarut  selalu  terdapat  sejumlah pengotor  yang  membuat  sampel  menjadi terkorosi,  sehingga  dalam  penelitian  ini dianggap bahwa reaksi yang terjadi hanya akibat medium pengkorosi saja.
Logam Cu dilapisi terlebih dahulu dengan agen chelat sehingga diharapkan agen chelat bereaksi dengan permukaan logam dan melindungi logam dari  proses  korosi  yang  berasal  dari  medium
luar.  Proses  korosi  yang  dilakukan  terhadap tembaga  diperoleh  hasil  yang  disajikan  dalam grafik dibawah ini.
Gambar 1. Grafik resistansi vs waktu untuk korosi logam tembaga dalam H 2 SO 4 0,1 M
Gambar  diatas  menunjukkan  bahwa  tembaga dalam asam sulfat 0,1 M terjadi proses korosi hal ini  bisa  dilihat  dari  kecenderungan  kuva  yang mengalami  perubahan  resistansi  menjadi semakin  besar.  Kenaikan  resistansi  tembaga sebesar  2,9  Ohm  tersebut  disebabkan  oleh sejumlah masa tembaga yang larut dalam asam sulfat dengan reaksi sebagai berikut :
Cu + H 2 SO 4  CuSO 4 + 2H +
Sedangkan setelah perlakuan dengan agen chelat maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik resistansi vs waktu untuk korosi logam tembaga dengan dichelat EDTA dalam H 2 SO 4 0,1 M Adanya agen chelat yang melindungi permukaan logam tembaga maka proses korosi yang terjadi pada  tembaga  yang  dipergunakan  cukup  kecil dibandingkan dengan proses tanpa pengchelatan.
Kecenderungan akibat adanya proses pengchelatan  dengan  EDTA  menunjukkan bahwa terjadi penurunan dari kenaikan resistansi tembaga yang dichelat. Proses ini menunjukkan bahwa tembaga-EDTA memiliki kesetimbangan yang cukup tinggi ke arah perlindungan logam dibandingkan  reaksi  tembaga  dengan  asam sulfat.  Akibat  kecenderungan  tersebut  maka permukaan logam tembaga tertutupi EDTA yang mengikat  permukaan  tembaga  sehingga  sulit untuk ditembus oleh asam sulfat sebagai reaktor pengkorosi.  Perubahan  ini  ditunjukkan  oleh penurunan  kenaikan  resistansi  yang  hanya sebesar 0,6 ohm atau relatif kecil terhadap laju tanpa dichelat yaitu 20,6 %.

## KESIMPULAN
EDTA merupakan agen chelat yang cukup baik untuk menghambat korosi pada logam tembaga dalam  asam  sulfat  0,1  M.  Hasil  korosi  relatif terhadap  tembaga  tanpa  agen  chelat  dengan tembaga-EDTA korosi dapat diturunkan sebesar 20,6 %

## DAFTAR PUSTAKA
Castellan, G.W., 1983, Physical Chemistry , The Benjamin- Cumming Publishing Company, Inc. Conway, M., Holoman, S., Jones, L., Leenhouts, R.,  and  Wiliamson,  G.,  1999, Selecting and Using Chelating Agents , Chem. And Eng., March.
Day, R.A., dan Underwood, A.L., Quantitative Analysis 5th  edition,  diterjemahkan  oleh A.H.  Pudjaatmaka,  Penerbit  Erlangga, Jakarta.
Moore, J.W., and Pearson, R.G., 1990, Kinetics and  Mechanism ,  3th  Edition,  A  Wiley Interscience  Publication,  John  Wiley  & Sons, New York.
Muller,  B.,  1995, Corrosion  Inhibitor  for Aluminium ,  J.  Chem.  Education,  Vol  72 No.4, April.
14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 0 1 2 3 4 5 Hari Ohm 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 0 1 2 3 4 5 Hari Ohm 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 0 1 2 3 4 5 Hari Ohm 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 0 1 2 3 4 5 Hari Ohm
Siswoyo,  dan  Rahmanto,  W.H.,  1997, Laju korosi Berdasarkan Pengukuran Resistansi ,  Skripsi,  Kimia  F-MIPA, UNDIP.
Trethewey,  K.R  and  Chamberlain,  J.,  1991,
Korosi ,  PT.  Gramedia  Pustaka  Utama,
Jakarta  (alih  bahasa  Alex  Tri  Kantjoko Widodo).
Van  Vlack,  L.H.,  1995, Element  of  Material Sciences  and  Enginering ,  5th  Edition, Diterjemahkan  oleh  Sriati  Djaprie, Penerbit Erlangga, Jakarta.