Nanopartikel Karbon dari Durian sebagai Inhibitor Korosi Tembaga

Abstract

Pencegahan korosi menggunakan inhibitor korosi adalah salah satu metode yang paling umum, efektif, dan ekonomis untuk melindungi logam di perairan laut. Namun, sebagian besar senyawa organik dan anorganik yang dilaporkan sebagai inhibitor korosi biasanya beracun atau memerlukan metode sintesis yang rumit. Tujuan penelitian ini adalah menyintesis karbon dot sebagai inhibitor korosi ramah lingkungan dari bahan baku durian, yang memiliki risiko yang rendah terhadap pencemaran lingkungan, dan mengkaji aspek termodinamika dan kinetika reaksinya. Karbon dot (C-dot) disintesis dengan metode pemanasan sederhana jus durian dan etanol pada suhu 125℃ selama 12 jam untuk memperoleh bubuk halus berwarna hitam yang kelarutannya sangat tinggi di dalam air. C-dot hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer FTIR, UV-Vis, dan Fluoresens. Larutan encer C-dot menampilkan warna coklat muda di bawah sinar tampak dan memancarkan cahaya biru yang intens di bawah sinar UV (366 nm), dengan emisi fluoresens maksimum pada panjang gelombang 519 nm. Spektrum FTIR menunjukkan pita serapan yang didominasi oleh gugus yang bersifat hidrofilik yakni pada bilangan gelombang 3258, 2924, 1750, 1590, 1402, 1055 dan 923 cm-1 berturut-turut berhubungan dengan gugus fungsi –OH, C–H, C=O, C=C, C–O–C, S=O dan cincin epoksi. Adanya gugus fungsional ini mendukung bahwa C-dot yang disintesis memiliki kelarutan yang sangat baik dalam air. Selanjutnya, gugus fungsi permukaan C-dot yang kaya elektron seperti ester dan oksida sulfur bermanfaat dalam pembentukan lapisan pelindung pada permukaan tembaga sehingga korosi dapat dihambat. Daya inhibisi korosi C-dot terhadap tembaga diamati dengan menggunakan metode kehilangan bobot (weight loss) dan polarisasi potensiodinamik dalam larutan NaCl 1%. Hasil pengujian menggunakan metode kehilangan bobot diperoleh efisiensi inhibisi maksimum sebesar 74% pada konsentrasi C-dot 800 ppm, sementara dengan metode polarisasi potensiodinamik ditemukan efisiensi inhibisi maksimum sebesar 89% pada konsentrasi C-dot 800 ppm. Berdasarkan data polarisasi potensidinamik menunjukkan bahwa C-dot dapat menekan laju reaksi katodik dan anodik secara bersamaan sehingga C-dot dapat diklasifikasikan sebagai inhibitor tipe campuran. Parameter termodinamika-kinetika korosi memperlihatkan bahwa kehadiran C-dot sebagai inhibitor korosi menyebabkan reaksi berjalan semakin tidak spontan dapat terbukti dengan nilai spontanitas (G*) yang bertambah. Nilai energi aktivasi sampel yang lebih tinggi dibanding blanko mengindikasikan kehadiran C-dot efektif untuk menurunkan laju korosi logam.