ISSN: 1410-8917
e-ISSN: 2597-9914
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 20 (3) (2017): 136-139
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

## Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Sintesis Turunan Azomethin Sebagai Zat Aktif Inhibitor Korosi pada Logam Menggunakan Bahan Dasar Piperonal dan 2-Aminopiridin
Intan Endah Rachmawati a , Ngadiwiyana a* , Ismiyarto a
a Organic Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang 50275
* Corresponding author: ngadiwiyana@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o A b s t r a c t
Keywords: azomethin, corrosion inhibition,  weight loss, corrosion rate
Derivative  compound  synthesis  from  azomethin  had  been  done  through  condensation reaction of piperonal and 2-aminopyridine by varying toluene, benzene, etanol solution for  3  hours.  The  result  was  characterized  melting  point  and  identified  with  UV-Vis spectroscopy,  FTIR,  and LC-MS. Corrosion  inhibition  activity  test  was done on  iron by using weight loss method. Identification of UV-Vis spectra was observed a peak at 233 nm and FTIR proved azomethin group (C=N) wavenumber on 1604.77 cm -1 , LC-MS showed molecule weight
226.26 gram/mol identical N-(benzo[d][1,3]dioxol-5- ylmethylene)pyridin-2-amine.  Corrosion  rate  of  1%  concentrated  from  derivative compound from azomethin was 1.2 mg cm -2 day -1 with 4 hour submerging time.
.
A b s t r a k
Kata kunci: azomethin ,  inhibitor korosi, weight  loss , laju korosi
Sintesis  senyawa  turunan azomethin dilakukan  melalui  reaksi  kondensasi  antara piperonal dan 2-aminopiridin dengan variasi pelarut toluen, benzen, etanol selama 3 jam. Karakterisasi  produk  sintesis  melalui  uji  titik  leleh  dan  diidentifikasi  menggunakan spektroskopi UV- Vis, FTIR dan LC-MS. Dilakukan pengujian antikorosi pada logam besi untuk  mengetahui  aktivitas  inhibitor  korosi  menggunakan  metode weight  loss . Identifikasi menggunakan spektroskopi UV- Vis muncul pada serapan 233 nm dan pada FTIR  pada  bilangan  gelombang  1604,77  cm -1 yang  merupakan  gugus  C=N,  serta menggunakan  LC-MS  diketahui  bahwa  senyawa  mempunyai  berat  molekul  226,26 gram/mol  identik  senyawa N-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine .  Laju korosi senyawa turunan azomethin pada konsentrasi 1% sebesar 1,2 mg cm -2 hari -1 dengan perendaman selama 4 jam.

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  kelemahan  logam  apabila  dibiarkan  di udara  akan  terjadi  korosi  akibat  interaksi  dengan oksigen. Selain itu, korosi suatu logam dipengaruhi oleh tingkat  pencemaran  udara,  suhu,  kelembaban,  dan keberadaan  zat-zat  kimia  yang  bersifat  korosif  [1]. Korosi  merupakan  suatu  reaksi  redoks  antara  suatu logam  dengan  berbagai  zat  di  lingkungannya  yang mengakibatkan penurunan mutu logam tersebut. Korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat  ( stainless  steel ),  pelapisan  ( coating ),  proteksi katodik, dan dapat pula dicegah menggunakan senyawa inhibitor korosi [2].
Senyawa inhibitor korosi merupakan suatu zat yang apabila  ditambahkan  dalam  lingkungan  yang  korosif dapat menurunkan laju korosi. Senyawa inhibitor korosi pada  logam  jenisnya  ada  dua,  yaitu  anorganik  dan organic  [3].  Fosfat,  kromat,  dikromat,  silikat,  borat, tungstat, molibdat dan arsenat adalah beberapa senyawa anorganik  yang  digunakan  sebagai  senyawa  inhibitor korosi  pada  logam.  Senyawa  inhibitor  korosi  organik adalah  senyawa  heterosiklik  yang  mengandung  atom nitrogen, sulfur atau oksigen yang mempunyai pasangan elektron bebas [4]. Senyawa inhibitor korosi yang paling efektif  adanya  senyawa  inhibitor  organik  [5].  Hal  ini disebabkan  karena  senyawa  organik  yang  mengandung
atom  N,  S,  O  memiliki  pasangan  elektron  bebas  pada sistem rantai aromatiknya yang dapat berikatan dengan muatan  positif  logam  sehingga  terjadi  adsorpsi  antara permukaan  logam  dengan  inhibitor  [6] . Salah  satu senyawa inhibitor organik adalah senyawa azomethin.
Senyawa  azomethin merupakan  hasil  reaksi kondensasi antara aldehid dan amina. Aldehid aromatik dan  amina  primer  akan  menghasilkan  senyawa azomethin yang stabil karena akan menghasilkan produk dengan  cincin  aromatik  dan  ikatan  rangkap  yang terkonjugasi [7]). Hania [8] telah melakukan penelitian dan berhasil mensintesis senyawa azomethin menggunakan  bahan  dasar  2-aminopiridin  dan benzaldehid,  reaksi  ini  melalui  perefluksan  selama  dua jam dengan pelarut toluen dan dihasilkan produk dengan rendemen  75,6  %  dan  titik  leleh  92-95 0 C.  Senyawa a zomethin merupakan  senyawa  dengan  gugus  fungsi    - C=N- yang mempunyai potensi sebagai inhibitor korosi [9].  Dilihat  dari  potensinya  sebagai  senyawa  inhibitor korosi,  maka  penelitian  tentang  senyawa  turunan azomethin perlu  dikembangkan.  Sehingga  dapat mempunyai aktivitas yang lebih stabil
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  sintesis  senyawa turunan azomethin dari  piperonal  dan  2-aminopiridin yang  mempunyai  aktivitas  sebagai  zat  aktif  inhibitor korosi  pada  logam.  Dalam  sintesis  senyawa  turunan azomethin ini  dilakukan  variasi  pelarut,  yaitu  toluen, benzen dan etanol. Sintesis senyawa turunan azomethin perlu ditentukan pelarut yang tepat untuk menghasilkan produk  sintesis    yang  optimal,  sehingga  diperoleh rendemen yang optimal.

## 2. Metodologi Penelitian
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah 2-Aminopiridin 99 % (Aldrich), piperonal p.a, etanol p.a, toluen p.a, benzen p.a, asam asetat p.a, HCl 2 N, logam besi ukuran panjang 3 cm, lebar 1 cm dan tebal 0,52 mm, aseton.Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah seperangkat alat refluks yang dilengkapi peralatan gelas, seperangkat alat destilasi fraksinasi penurunan tekanan dilengkapi  peralatan  gelas,  seperangkat  alat  titik  leleh Barnstead International 2555
KERPER BLVD, spektrometer UV- Vis (SHIMADZU),  FT-IR (SHIMADZU), LC-MS Hitachi L 6200.

## 3. Prosedur Penelitian

## Sintesis senyawa turunan azomethin
Piperonal sebanyak 2,957 g (0,0197 mol) dilarutkan dalam  20  mL  toluen.  Pelarutan  dilakukan  dalam  labu leher  tiga  volume  150  mL  yang  dilengkapi  dengan pendingin, pengaduk magnetik dan termometer. Setelah piperonal  larut,  ditambahkan  1,853  g  (0,0197  mol)  2- aminopiridin kemudian direfluks selama 3 jam pada suhu refluks  sampai  larutan  homogen.  Campuran  kemudian disaring  dan  kristal  yang  terbentuk  dikeringkan.  Hal yang sama dilakukan dalam pelarut benzen. Pada pelarut etanol  dilakukan  pemurnian  campuran  hasil  refluks dengan  destilasi  fraksinasi  penurunan  tekanan.  Kristal yang  diperoleh  ditimbang  dan  diukur  tititk  lelehnya.
Kemudian  dianalisis  menggunakan  spektrometer  UV- Vis , FTIR dan LC-MS.

## Uji Aktivitas Inhibitor Korosi pada Logam Besi
Pengujian  inhibitor  korosi  senyawa  turunan azomethin dilakukan  berdasarkan  metode weight  loss pada  logam  besi  dalam  larutan  HCl  2  N.  Variabel  yang diukur dalam metode ini adalah waktu pencelupan logam besi. Dalam metode ini digunakan logam besi yang belum berkarat.  Logam  tersebut  dibersihkan  dengan emery paper dan  dicuci  dengan  aseton,  kemudian  logam dikeringkan  dalam  temperatur  ruang.  Kemudian  logam besi ditimbang untuk mengetahui berat awal.
Logam  besi  yang  dilapisi  dengan  larutan  inhibitor berupa senyawa turunan azomethin selama dua hari dan logam besi tanpa dilapisi inhibitor kemudian dilakukan pencelupan  pada  larutan  HCl 2  N  dalam  botol  fial  yang berbeda pada temperatur ruang. Lama pencelupan dalam larutan  HCl  2N  dilakukan  dengan  variasi  lama  waktu pencelupan yaitu selama 4 jam; 6 jam; 1 hari; dan 4 hari. Kemudian  logam  dikeringkan  dan  dihitung  efisiensi inhibitor dan laju korosi terhadap logam besi.

## 4. Hasil dan Pembahasan

## Sintesis Senyawa turunan azomethin
Sintesis  ini  dilakukan  dengan  variasi  pelarut  yaitu toluene,  benzen  dan  etanol.  Hal  ini  bertujuan  untuk mengetahui  pengaruh  perbedaan  kelarutan  tehadap rendemen  produk  yang  diperoleh.  Setelah  bereaksi, campuran yang diperoleh disaring akan diperoleh filtrat dan kristal. Hasil kristal yang diperoleh dikeringkan pada suhu  kamar,  kemudian  ditimbang  dan  ditentukan  titik lelehnya.  Pada  sintesis  menggunakan  pelarut  etanol, setelah  bereaksi  campuran  yang  diperoleh  tidak langsung  disaring  karena  belum  menunjukkan  adanya produknya  berupa  kristal.  Untuk  mendapatkan  kristal harus  dilakukan  pemurnian  dengan  destilasi  fraksinasi penurunan  tekanan.  Hal  ini  dilakukan  karena  hasil refluks dengan pelarut etanol masih tetap berupa cairan. Etanol merupakan pelarut yang cenderung bersifat asam, H + pada etanol akan menyerang elektron bebas pada 2- aminopiridin  dan  terbentuk  garam  amonium.  Perlu dilakukan vakum untuk memisahkan etanol dan produk. Digunakan  variasi  pelarut  toluen,  benzen  dan  etanol untuk  mengetahui    perngaruh  keasaman  pelarut terhadap reaksi yang terjadi. Dilihat dari sifat keasaman atau  kemampuan  melepas  proton  dari  ketiga  pelarut tersebut etanol bersifat paling asam. Etanol merupakan pelarut  protik  yang  berperan sebagai donor  proton  dan akan mempercepat pelepasan H 2 O dalam reaksi eliminasi sehingga  reaksi berjalan  cepat  dan diperoleh rendemen yang banyak. Sifat keasaaman dari ketiga pelarut adalah etanol>toluen>benzen.  Dari  tabel  IV.1  dapat  dilihat bahwa hasil sintesis dengan pelarut benzen mempunyai rendemen  yang  paling  tinggi,  yaitu  sebesar  70,59  %, pelarut  etanol  mempunyai  rendemen  paling  rendah, sebesar  29,70  %,  ini  disebabkan  bahan  dasar  2- aminopiridin  bersifat  higroskopis  sehingga  akan mengadakan  ikatan  hidogen  dengan  proton  dari  etanol hal  ini  menunjukkan  reaksi  yang  berjalan  tidak sempurna.
Hasil  produk  sintesis  senyawa  turunan azomethin
terlebih dahulu dianalisis awal menggunakan spektroskopi UV- Vis . Hasil analisis UV-Vis dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Analisis UV- Vis Hasil sintesis dengan pelarut benzen
Dari gambar 1 dapat dilihat adanya puncak serapan 233  nm  menunjukkan  adanya  gugus  C=N  ( azomethin ) [10]. Identifikasi menggunakan LC-MS ditunjukkan oleh kromatogram  dan  spectrogram  senyawa  turunan azomethin dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Spektogram senyawa senyawa turunan azomethin
Dari  gambar  2  memperlihatkan  memperlihatkan berat  molekul  pada  m/z  227,26  [M+H] + .  Hal  ini menunjukkan  bahwa  berat  molekul  senyawa  hasil sintesis  adalah  227,26-1=226,26  yang  mengidikasikan berat molekul m/z 226,26 [M + ] yang identik dengan struktur N-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin- 2-amin (C 13 H 10 N 2 O 2 ).
Gambar 3 Struktur N-(benzo[d][1,3]dioxol-5- ylmethylene)pyridin-2-amine
Karakterisasi  menggunakan  FTIR  dapat  diihat  ada gambar 4.
Gambar 4. Spektra FTIR N-(benzo[d][1,3]dioxol-5- ylmethylene)pyridin-2-amine
Panjang  gelombang  penting  dari  spektra  FTIR N- (benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine) dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Bilangan gelombang spektra FTIR N-
(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine Jenis vibrasi Panjang gelombang azomethin (C=N) 1604,77 cm -1 Vibrasi (C sp2 -H) 3093,82 cm -1 C=C aromatik 1512,19 cm -1
Subtitusi benzen posisi orto
771,53 cm -1
Subtitusi benzen posisi para
817,82 cm -1 , 871,82 cm -1 Vibrasi C-O 1234,44 cm -1
Vibrasi C sp3 -H dari gugus metilen 2970,38 cm -1 diperkuat
1435,04 cm -1

## Uji Aktivitas Inhibitor Korosi pada Logam Besi
Pengaruh  penambahan  inhibitor  hasil  sintesis (N- (benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine) terhadap laju korosi logam besi dapat ditentukan melalui metode  pengurangan  berat  ( weight  loss ),  yaitu  dengan menghitung  selisih  berat  besi  sebelum  dan  sesudah direndam dalam larutan tanpa dan dengan penambahan inhibitor  produk  sintesis  (Dwi  dan  Harmami,  2009). Senyawa N-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin- 2-amine disiapkan  dalam  beberapa  konsentrasi,  yaitu 0,06  %,  0,12  %,  0,25  %,  0,05  %  dan  1,00  %  dengan perendaman dalam larutan inhibitor selama 4 jam, 6 jam, 1 hari dan 4 hari. Nilai laju korosi dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Laju korosi logam besi pada variasi konsentrasi inhibitor N-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin- 2-amine konsentrasi (%) Laju Korosi (mg cm -2 hari -1 ) 4 jam 6 jam 1 hari 4 hari 0,00 1,40 4,13 4,23 5,81 0,06 2,20 2,53 4,33 4,98 0,12 2,00 2,80 3,73 2,21 0,25 2,20 1,38 4,60 5,15 0,50 3,20 2,66 4,63 5,61 1,00 1,20 2,40 3,43 4,90
99.0 319.2 539.4 759.6 979.8 1200.0 Mass (m/z) 0 3429.3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % I nt en si ty Mariner Spec /73:74 (T /3.52:3.56) -59:63 (T -3.52:3.56)  ASC=>NR(2.00)[BP = 227.3, 3429] 227.26 228.26 229.25 474.89 151.31
Konsentrasi  efektif  senyawa  turunan azomethin sebagai inhibitor korosi ditunjukkan pada konsentrasi 1 % dengan laju korosi yang mampu menghambat sampai 1,2 mg cm -2 hari -1 pada perendaman selama 4 jam dan efisiensi inhibitor sebesar 14,28 %. Berdasarkan Tabel 2 dapat  dilihat  setelah  penambahan  larutan  inhibitor produk  sintesis  terjadi  kenaikan  dan  penurunan  laju korosi  pada  logam  besi.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa kemampuan  inhibisi  larutan  inhibitor  produk  sintesis kurang  maksimal,  karena  proses  adsorpsi  yang  kurang merata  pada  permukaan  logam.  Menurut  Faya  [1], berdasarkan  proses  adsorpsi  pada  permukaan  logam, semakin  besar  konsentrasi  larutan  inhibitor  maka  laju korosi akan semakin kecil [4].

## 5. Kesimpulan
Senyawa turunan azomethin , N-
(benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine dari piperonal dan 2-aminopiridin. Pengaruh pelarut benzen pada  suhu  84 0 C  menghasilkan  produk  optimal  yaitu 70,59  %  dan  titik  leleh  92,5-95,1 0 C.  Senyawa N- (benzo[d][1,3]dioxol-5-ylmethylene)pyridin-2-amine mempunyai  aktivitas  sebagai  inhibitor  korosi  dengan laju korosi optimum sebesar 1,2 mg cm -2 hari -1 dengan waktu perendaman 4 jam dan efisiensi inhibitor sebesar 14,28 % pada konsentrasi 1 %.

## 6. Daftar Pustaka
[1]  Lidya  Faya  Pengaruh  inhibitor  natrium  hidrogen fosfat  terhadap  laju  korosi  baja  dalam  air  laut, Jurusan Kimia, Universitas Diponegoro, Semarang
[2]  Kenneth  R.  Trethewey,  John  Chamberlain,  Korosi  : Untuk  Mahasiswa  Sains  dan  Rekayasa,  A.T.K. Widodo, Gramedia, Jakarta, 1991.
[3]  Mars  Guy  Fontana,  Corrosion  engineering,  Tata McGraw-Hill Education, 2005.
[4]  Nnabuk O Eddy, Stanislav R Stoyanov, Eno E Ebenso, Fluoroquinolones  as  corrosion  inhibitors  for  mild steel in acidic medium; experimental and theoretical studies, International  Journal  of  Electrochemical
Science , 5, (2010) 1127-1150
[5]  Rosita  Dwi,  M  Harmami,  Studi  Inhibisi  Korosi  Baja Austenitik  304  dalam  Media  NaCl  3%  dengan Menggunakan  Inhibitor  Asam-Asam  Lemak  Hasil Hidrolisis Minyak Biji Kapuk, Jurusan Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
[6]  P.  Matheswaran,  A.  K.  Ramasamy,  A  Study  of  Mild Steel Corrosion Using Adhatoda Vasica (AV) Extract as  Inhibitor  in Different  Acid Medium, E-Journal  of Chemistry , 7, 4, (2010) 1284-1289
10.1155/2010/546360
[7]  Ralph J. Fessenden, Joan S. Fessenden, Kimia Organik A.H. Pudjaatmaka, Erlangga, Jakarta, 1994.
[8]  Majed  M.  Hania,  Synthesis  of  Some  Imines  and Investigation of their Biological Activity, E-Journal of
Chemistry , 6, 3, (2009) 629-632
http://dx.doi.org/10.1155/2009/104058
[9]  Mrunalini  M.  Deshpande,  Subhash  B.  Junne, Devdatta  V.  Saraf,  Prafullakumar  A.  Kulkarni, Synthesis  and  spectral  analysis  of  some  new lanthanide  complexes  derived  from  2,4  and  2,5-
dihydroxy  acetophenones  and  screened  their antimicrobial  activity, Journal  of  Chemical  and Pharmaceutical Research , 2, 3, (2010) 453-458
[10] Robert  M.  Silverstein,  Francis  X.  Webster,  David  J. Kiemle, David L. Bryce, Spectrometric Identification of  Organic  Compounds,  5  ed.,  John  Wiley  and  Sons Inc., New York, 1991.