Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Baja karbon adalah bahan utama yang digunakan dalam struktur jaringan pipa untuk jalur produksi gas dan minyak. Namun, baja karbon rentan mengalami korosi akibat media korosif di sekitarnya. Hal inilah yang menjadi alasan utama kerusakan pipa yang menyebabkan kerugian ekonomi. Meskipun demikian, korosi dapat dikendalikan untuk memperlambat proses perusakannya menggunakan senyawa turunan imidazolin sebagai inhibitor korosi organik. Pada penelitian ini telah berhasil disintesis senyawa imidazolin-oleat dari trietilentetramina (TETA) dan asam oleat (AO) pada suhu 140°C dengan variasi kecepatan pengadukan 500, 750, dan 1000 rpm. Senyawa hasil sintesis tersebut kemudian dimurnikan dengan metode ekstraksi pelarut, diidentifikasi (KLT), dan dikarakterisasi menggunakan instrumen UV-Vis, FTIR, dan ¹H-NMR. Berdasarkan hasil karakterisasi, senyawa imidazolin-oleat telah berhasil disintesis dengan menunjukkan adanya puncak serapan maksimum pada panjang gelombang 204 nm (UV-Vis), serapan pada bilangan gelombang 1600 dan 1500 cm^-1 yang berasal dari C=N dan C-N-C (FTIR), serta sinyal pada geseran kimia 2,17 ppm yang menunjukkan H-C-C=N (¹H-NMR). Analisis penentuan data kinetika dan termodinamika serta penentuan persen konversi dari reaksi sintesis senyawa imidazolin-oleat dengan variasi waktu, suhu, dan kecepatan pengadukan ditentukan dengan metode titrasi asam basa untuk melihat jumlah AO yang tersisa. Hasil penentuan angka asam menunjukkan bahwa reaksi mengikuti kinetika pseudo-orde 1 pada suhu maksimum 140°C. Nilai konstanta laju reaksi pada suhu 140°C dengan variasi pengadukan 500, 750, dan 1000 rpm berturut-turut sebesar 2,081 x 10^-3; 2,177 x 10^-3; dan 2,212 x 10^-3 menit^-1. Persen konversi tertinggi didapatkan sebesar 86,143±1,089% (140°C, 1000 rpm). Pada suhu yang lebih tinggi, 150°C dan 160°C, menunjukkan adanya perubahan orde reaksi menjadi orde 2 sehingga data tersebut kurang relevan digunakan dalam penentuan termodinamika reaksi. Uji aktivitas sebagai inhibitor korosi pada baja karbon dilakukan pada senyawa hasil sintesis dengan persen konversi tertinggi dan sampel komersil menggunakan metode gravimetri dalam larutan 1% (w/v) NaCl. Nilai persen efisiensi inhibisi (%EI) tertinggi dari senyawa imidazolin-oleat dan sampel komersil pada konsentrasi 500 ppm berturut-turut sebesar 86,67% dan 80,00%. Nilai %EI senyawa imidazolin-oleat yang didapat dari metode gravimetri ini tidak berbeda signifikan dengan metode elektrokimia (87,95%, 500 ppm). Hal ini menunjukkan bahwa laju korosi menurun secara signifikan dengan adanya senyawa imidazolin-oleat. Senyawa imidazolin-oleat dari penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan dan dikembangkan dalam skala besar di industri.

---

Carbon steel is the principal material used in gas and oil pipelines for production lines. However, carbon steel is vulnerable to corrosion due to its corrosive media. Therefore, this is the main reason for pipelines damage which is causing economic losses. However, corrosion rate can be slow down by using imidazoline, one of the organic corrosion inhibitors. In this study, oleic-imidazolin was successfully synthesized from triethylentetramine (TETA) and oleic acid (OA) at 140°C with various stirring speeds of 500, 750, and 1000 rpm. The reaction mixture then was separated using solvent extraction method, identified using TLC, and characterized using UV-Vis, FTIR, and ¹H-NMR instruments. According to characterization data, oleic-imidazolin was successfully produced by showing a maximum absorption peak at wavelength of 204 nm (UV-Vis), absorption at wavenumber of 1600 and 1500 cm^-1 from C=N and C-N-C, respectively, (FTIR), and a peak at chemical shift of 2.17 ppm to indicate H-C-C=N (¹H-NMR). Determination of kinetic and thermodynamic data as well as the conversion percentage of synthesis reaction with various reaction time, temperature, and stirring speed were analyzed by using acid-base titration to analyze the remaining amount of OA. The results of acid number indicated that the reaction follows the pseudo first order at a maximum temperature of 140°C with the reaction rate constant at 140°C with various stirring speeds of 500, 750, and 1000 rpm were 2.081 x 10^-3; 2.177 x 10^-3; and 2.212 x10^-3 minutes^-1, respectively. The maximum conversion percentage was obtained at 86,143±1,089% (140°C, 1000 rpm). At higher temperatures, 150°C and 160°C, the reaction showed different reaction order (second order), therefore these data were less relevant for determination of reaction thermodynamic study. The ability as corrosion inhibitor of oleic-imidazoline towards carbon steel was conducted on the highest conversion percentage product together with the commercial sample using gravimetric method in 1% (w/v) NaCl solution. The highest inhibition efficiency percentage (%IE) from oleic-imidazoline and commercial sample at concentration of 500 ppm were 86.67% and 80.00%, respectively. The %IE value of oleic-imidazoline obtained from gravimetric method was not significantly different from the electrochemical method (87.95%, 500 ppm). The %IE values from both gravimetric and electrochemical methods indicated a significant corrosion inhibitor. Therefore, oleic-imidazoline from this study are expected to be applied and developed on a large scale in the industry.

Abstrak :
ABSTRAK
Revolusi industri meningkatkan konsentrasi CO2 di atmosfer yang berdampak pada efek rumah kaca yang memicu pemanasan global. Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk menangkap (capture) CO2 menggunakan karbon mesopori termodifikasi gugus amina. Penelitian ini membandingkan kemampuan adsorpsi CO2 menggunakan karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktif komersial, kemudian dibandingkan juga jika keduanya dimodifikasi dengan gugus amina. Karbon mesopori disintesis melalui metode soft template menggunakan phloroglucinol dan formaldehida sebagai sumber karbon; serta Pluronic F-127 sebagai agen pembentuk pori. Karbon mesopori hasil sintesis dan karbon aktif komersial kemudian dimodifikasi dengan triethylenetetramine (TETA) untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi CO2. Hasil XRD menunjukkan adanya dua puncak yang melebar dan tidak tajam pada 2θ = 24,21º dan 2θ = 43,85º, menurut indeks JCPDS, No. 75-1621 puncak ini adalah puncak khas untuk material karbon grafit heksagonal. Berdasarkan karakterisasi FTIR, karbon mesopori hasil sintesis memiliki kesamaan dengan karbon aktif komersial, yaitu tidak adanya puncak serapan yang muncul. Setelah dimodifikasi dengan TETA muncul puncak serapan pada daerah sekitar 1580-1650 cm-1 yang merupakan vibrasi N-H bending dan puncak serapan pada daerah sekitar 3150-3380 cm-1 yang merupakan vibrasi N-H stretching. Berdasarkan analisis BET, didapatkan informasi bahwa modifikasi dengan TETA menurunkan luas permukaan, volume pori, dan diameter pori. Luas permukaan karbon mesopori menurun dari 407,278 m2/g menjadi 205,559 m2/g setelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 208,300 m2/g setelah dimodifikasi dengan 20% TETA. Volume pori karbon mesopori menurun dari 0,6355 cm3/g menjadi 0,4149 cm3/g setelah dimodifikasi dengan 10% TETA dan 0,4199 cm3/g setelah dimodifikasi dengan 20% TETA. Uji adsorpsi CO2 menunjukkan bahwa karbon mesopori memiliki kemampuan adsorpsi CO2 yang lebih baik daripada karbon aktif komersial dan modifikasi dengan TETA mampu meningkatkan adsorpsi CO2. Karbon mesopori mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 9,916 mmol/g dan karbon aktif mampu mengadsorpsi CO2 sebanyak 3,84 mmol/g selama 3,5 jam waktu adsorpsi, karbon mesopori tiga kali lebih baik daripada karbon aktif dalam mengadsorpsi karbon dioksida. Karbon mesopori termodifikasi 50% TETA mampu mengadsorpsi CO2 terbesar yaitu 19,341 mmol/g, kemampuan adsorpsi karbon dioksida meningkat sekitar 95% setelah dimodifikasi dengan 50% TETA daripada karbon mesopori tanpa modifikasi.

---

ABSTRACT
The Industrial Revolution was increasing concentrations of CO2 in the atmosphere that have an impact on the greenhouse effect which lead to global warming. Therefore, capture CO2 using mesoporous carbon modified amine group are studied. This research will compare the ability of CO2 adsorption using synthesized mesoporous carbon and commercial activated carbon, and compared if they are modified by amine group. Mesoporous Carbon were synthesized by soft template method using phloroglucinol and formaldehyde as a carbon source; and Pluronic F- 127 as a mesoporous agent. Synthesized mesoporous carbon and commercial activated carbon were modified with triethylenetetramine (TETA) to increase CO2 adsorption capacity. Based on FTIR characterization, the synthesized mesoporous carbon and the activated carbon without modification process has similarity pattern. After the modification, both of them showed absorption peaks in the area around 1580 to 1650 cm-1 which is known as N-H bending vibration and absorption peaks in the area around 3150 to 3380 cm-1 which is known as N-H stretching vibration. The XRD results showed two peaks were widened and rounded at 2θ = 24.21º and 2θ = 43.85º, According to JCPDS index No. 75-1621, those peaks are the typical peak for hexagonal carbon graphite. In BET analysis, the modifications by TETA can decrease surface area, pore volume and pore diameter. Mesoporous carbon surface area decreased from 407.278 m2/g to 205.559 m2/g after being modified with 10% TETA and 208.300 m2/g after being modified with 20% TETA. The pore volume of mesoporous carbon decreases from 0.6355 cm3/g to 0.4149 cm3/g after being modified with 10% TETA and 0.4199 cm3/g after being modified with 20% TETA. The testing adsorption of CO2 showing that the mesoporous carbon is better than the commercial activated carbon for CO2 adsorption and modified with TETA able to increase the adsorption of CO2. Mesoporous carbon is able to adsorb CO2 of 9.916 mmol/g and the activated carbon is able to adsorb CO2 of 3.84 mmol/g for 3.5 hours adsorption, mesoporous carbon three times better than activated carbon for adsorption of carbon dioxide. The modified mesoporous carbon 50% TETA is the most able to adsorb CO2 of 19.341 mmol/g, carbon dioxide adsorption capacity increased by about 95% after being modified with 50% TETA.;