KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 https://bestjournal. id/index. php/kovalen Efektivitas Limbah Puntung Rokok sebagai Inhibitor Korosi dalam Medium Asam Klorida pada Baja A36 dengan Metode Microwave Assisted Extraction [Effectiveness of Cigarette Butts Waste as Corrosion Inhibitor in Hydrochloric Acid Medium on A36 Steel by Microwave Assisted Extraction Metho. Ikhsan Akmal Alatif. Rahma Puspa Permatasari. Maya Futri Nur RachmatA. Dwi Arsya Wulandari. Gina Sonia. Azma Addina Aura. Dhyna Analyes Trirahayu. Kunlestiowati Hadiningrum Politeknik Negeri Bandung. Teknik Kimia Ae Jl. Gegerkalong Hilir. Ciwaruga. Kec. Parongpong. Kabupaten Bandung Barat. Jawa Barat 40559 Abstract. Cigarette butts are one of the wastes found in many places, and their presence can damage the One way to reduce the amount of cigarette butts waste is to process them into corrosion inhibitors. This study aims to extract tobacco from cigarette butts using 96% ethanol solvent by varying the extraction time for 5, 10, 15, and 20 minutes, and microwave power of 150 watts and 300 watts, and calculating the efficiency of corrosion inhibitors in acidic environments. The extraction method used was Microwave Assisted Extraction (MAE). From the extraction process, it is known that the optimum extraction power of 150 watts in 15 minutes produces the highest yield of 64. Based on phytochemical and GC-MS tests, it is known that cigarette butt extract contains antioxidant compounds in the form of alkaloids, pyranones, and terpenoids as corrosion inhibitor Based on corrosion testing, it is proven that the addition of cigarette butt waste extract corrosion inhibitors can suppress or reduce the corrosion rate that occurs on metals with the most excellent efficiency of 26% with an extract concentration of 2000 ppm. And the SEM-EDX test results concluded that the corrosion inhibitor from cigarette butts waste extract can withstand the formation of rust on the metal. Keywords: Cigarette butts. MAE, corrosion inhibitor. Abstrak. Puntung rokok merupakan salah satu limbah yang banyak ditemukan di berbagai tempat dan kehadirannya dapat merusak lingkungan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi jumlah limbah puntung rokok yaitu dengan mengolahnya menjadi inhibitor korosi. Penelitian ini bertujuan untuk mengekstraksi tembakau dari puntung rokok menggunakan pelarut etanol 96% dengan memvariasikan waktu ekstraksi selama 5, 10, 15, dan 20 menit, dan daya microwave sebesar 150 watt dan 300 watt, serta menghitung efisiensi inhibitor korosi pada lingkungan asam. Metode ekstraksi yang digunakan adalah Microwave Assisted Extraction (MAE). Dari proses ekstraksi diketahui bahwa daya optimum ekstraksi 150 watt dalam waktu 15 menit menghasilkan rendemen tertinggi sebesar 64,52%. Berdasarkan uji fitokimia dan GC-MS diketahui bahwa ekstrak puntung rokok mengandung senyawa antioksidan berupa alkaloid, piranon, dan terpenoid sebagai senyawa inhibitor korosi. Berdasarkan pengujian korosi terbukti bahwa penambahan inhibitor korosi ekstrak limbah puntung rokok dapat menekan atau mengurangi laju korosi yang terjadi pada logam dengan efisiensi terbesar 82,26% dengan konsentrasi ekstrak 2000 ppm. Dan hasil uji SEM-EDX disimpulkan bahwa inhibitor korosi dari ekstrak limbah puntung rokok dapat menahan pembentukkan karat pada logam. Kata kunci: Puntung rokok. MAE, inhibitor korosi Diterima: 23 Agustus 2024. Disetujui: 23 Januari 2025 Sitasi: Alatif. Permatasari. Rachmat. Wulandari. Sonia. Aura. Trirahayu. , dan Hadiningrum. Efektivitas Limbah Puntung Rokok sebagai Inhibitor Korosi dalam Medium Asam Klorida pada Baja A36 dengan Metode Microwave Assisted Extraction. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. : 269-278. Corresponding author E-mail: maya. tkpb22@polban. https://doi. org/10. 22487/kovalen. 2477-5398/ A 2024 Alatif et al. This is an open-access article under the CC BY-SA license. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. LATAR BELAKANG Merujuk pada penelitian Kristanti et al. Korosi secara umum dapat didefinisikan . , sebagai kerusakan atau degradasi logam menggunakan metode microwave assisted akibat reaksi redoks antara suatu logam extraction (MAE) menghasilkan rendemen dengan berbagai zat di lingkungannya yang yang tinggi dibandingkan dengan metode menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak ekstraksi maserasi lainnya. Sehingga ekstraksi Korosi juga merupakan bahaya limbah puntung rokok dapat dilakukan dengan nasional dengan tingkat kerugian yang tinggi. menggunakan metode MAE. Metode MAE Diperkirakan sekitar 20 triliun rupiah hilang dilakukan dengan menggunakan gelombang percuma setiap tahunnya karena proses korosi, mikro agar proses ekstraksi dapat terjadi. MAE dimana angka ini setar dengan 2-5 persen dari memiliki beberapa keunggulan seperti waktu total Gross Domestic Product (GDP) sejumlah ekstraksi yang tidak lama, yield lebih besar, industri yang ada (Affandi et al. , 2. Oleh penggunaan energi yang lebih kecil, serta karena itu, diperlukan suatu cara mencegah terjadinya korosi agar kerugian tidak sehingga hemat biaya (Utami et al. , 2. terus bertambah. Salah satu cara yang dapat Pada penelitian ini dilakukan proses digunakan untuk memperlambat laju korosi ekstraksi limbah puntung rokok dengan metode yaitu dengan menambahkan inhibitor korosi MAE dan dilanjutkan proses pengaplikasiannya terhadap lingkungan. sebagai inhibitor korosi pada baja A36 serta Penambahan dilakukan menggunakan ekstrak dari bahan alam yang mudah dan murah, sehingga aman dan ramah lingkungan. Salah satu bahan alam yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi yaitu limbah puntung rokok. Limbah puntung rokok banyak dijumpai di berbagai tempat yang menyebabkan rusaknya lingkungan dan tidak terjaganya kebersihan. Di Indonesia, sebanyak 52 juta sampah puntung rokok dihasilkan dari media korosif yang digunakan yaitu HCl. METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan Bahan pada penelitian ini adalah limbah puntung rokok. HCL 0,5M. Ethanol 96%, baja ASTM A36, aquades. HCl 5%. NaOH 10%, dan reagen . agner, mayer, dragendrof. Alat yang digunakan adalah, labu leher microwave, kondensor, rotary vacuum evaporator, oven dan termokopel. sekitar 187,2 ton sampah (Jati et al. , 2. Puntung rokok mengandung senyawa nikotin yang dapat dijadikan sebagai inhibitor Caranya dengan mendonorkan atom Prosedur Penelitian Pretreatment bahan baku Puntung rokok yang sudah terkumpul akan diambil tembakaunya. Tembakau tersebut Fe2 sehingga terbentuk senyawa kompleks dikeringkan dengan oven vacuum pada suhu [Fe(NH. 2 , senyawa ini memiliki kestabilan 50 oC selama 4 jam untuk mengurangi kadar yang lebih tinggi dibandingkan Fe, sehingga Perhitungan kadar air dilakukan dengan dapat digunakan sebagai proteksi dalam korosi metode gravimetri (Persamaan . (Agustina et al. , 2. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. %ycycaycyceyc = . cycaOeycyc. ycyca y 100% A. pengotor lain dengan pickling dalam larutan Keterangan: HCl 5%, serta dibersihkan dari lemak dengan wb = berat tembakau sebelum dikeringkan degreasing dalam larutan NaOH 10%, dan wk = berat tembakau setelah dikeringkan dicuci dalam air bersih yang mengalir. Logam Bubuk baja karbon yang telah dibersihkan kemudian dikeringkan dan ditimbang berat awalnya. Pembuatan larutan uji menggunakan saringan 60 mesh. Tujuan Pembuatan larutan uji sebagai simulasi reduksi ukuran adalah memperbesar luas permukaan kontak sehingga banyak pelarut menggunakan larutan HCl dengan konsentrasi yang berdifusi kedalam serbuk tembakau dan 0,5 M. Lalu, siapkan 10 gelas berkapasitas 250 peningkatan jumlah ekstrak. ml untuk diisi larutan HCl 0,5 M yang telah Filtrasi dan pemekatan filtrat diberi ekstrak tembakau sesuai dengan variasi Setelah ekstraksi dilakukan, ekstrak akan Variasi konsentrasi tembakau difiltrasi untuk memisahkan antara cairan yang digunakan adalah 0, 100, 500, 1000, dan . dan residu hasil ekstraksi menggunakan 2000 ppm yang masing-masing diletakan pada kertas saring watman no 41 pada kondisi dua kondisi yang berbeda yaitu aerasi dan non vacuum filtrat. Filtrat yang didapatkan masih Ukur dan timbang plat baja karbon sehingga diketahui beratnya . dan dipisahkan untuk menghasilkan filtrat yang luasnya . Plat kemudian dicelupkan ke lebih pekat. Pemekatan filtrat dilakukan melalui dalam larutan uji dan dicatat waktu mulai rotary vacuum evaporator dengan kondisi pengkorosian untuk mengetahui kondisi larutan operasi 50AC dan tekanan 600 mbar. Filtrat yang telah berisi logam baja karbon setiap hari pekat kemudian dimasukkan ke dalam botol sampel serta diukur volume dan massanya. berlangsung selama 7 hari diamati. Setelah Waktu selesai, plat diambil dan dibersihkan dalam Analisis ekstrak Analisis mengukur densitas, menghitung rendemen, dan menghitung kadar nikotin dengan GC-MS. Dilakukan juga analisis kualitatif berupa uji alkaloid menggunakan reaktan Mayer. Wagner, dan Dragendroff. Lalu, uji antioksidan dilakukan dengan metode DPPH. Preparasi benda kerja Benda kerja yang digunakan adalah logam Baja Karbon A36. Baja karbon A36 larutan NaOH 10% pada suhu 70 oC selama 5 menit kemudian dibilas dengan air mengalir. Selanjutnya, plat dikeringkan dan ditimbang sebagai berat akhir . Analisis logam kerja Analisis logam kerja dilakukan dengan Analisis kuantitatif dilakukan dengan metode Berikut harus dibersihkan terlebih dahulu dengan yaAyceycycayc ycycaycuyci Eaycnycoycaycuyci . cO) = . ca Oe yc. yciyc A. menggunakan mesin gerinda. Selanjutnya, yaycaycyc yaycuycycuycycn . = ya. ycN A. baja dibersihkan secara kimiawi dari karat dan yayceycnycycnyceycuycycn yaycuEaycnycaycnycycuyc = ycOycuOeycOycnycuEa ycOycu ycu100% A. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. Keterangan: yca = berat awal baja karbon yca = berat akhir baja karbon setelah terkorosi K = faktor konstanta W = kehilangan berat pada baja karbon D = densitas baja karbon A = luas permukaan baja karbon T = waktu pengkorosian Vo = laju korosi baja karbon dalam media larutan HCl 0,5 M tanpa inhibitor Vinh = laju korosi baja karbon ditambah inhibitor. paling tinggi pada menit ke-15 yaitu sebesar 64,52%. Hal ini disebabkan karena semakin lama waktu ekstraksi, maka semakin lama pula terekstraksi menjadi lebih banyak. Selain itu, seiring dengan bertambahnya waktu ekstraksi. HASIL DAN PEMBAHASAN Peningkatan membantu memecah dinding sel sehingga Pengujian Ekstrak Limbah Puntung Rokok Hubungan daya dan waktu ekstraksi terhadap rendemen ekstrak yang dihasilkan (Gambar . Jika ditinjau dari pengaruh daya, pada daya 150 watt rendemen mengalami Namun ketika daya dinaikkan ke 300 watt, terjadi penurunan rendemen. lebih banyak senyawa aktif yang dilepaskan atau diekstraksi dari bahan (Hidayat et al. Kemudian jika dilihat berdasarkan grafik yang menurun pada menit ke-20, disebabkan oleh proses ekstraksi yang telah mencapai waktu optimum, dimana penambahan waktu tidak lagi meningkatkan hasil ekstraksi. Rendemen (%) Pengujian senyawa alkaloid ekstrak limbah puntung rokok Ekstrak limbah puntung rokok yang fitokimia dan GC-MS dengan tujuan untuk mengetahui adanya kandungan alkaloid Waktu . MAE 150 Watt MAE 300 Watt Gambar 1. Hubungan daya dan waktu ekstrak terhadap rendemen ekstrak. pada hasil ekstrak. Uji fitokimia pada penelitian ini menggunakan reagen Mayer. Wagner. Dragendroff. Hasil pereaksi Mayer terbentuk endapan putih Menurut Shang peningkatan daya microwave diketahui dapat memperkuat interaksi molekul antara medan meningkatkan efisiensi ekstraksi. Namun, jika daya microwave terus dinaikkan, hal ini berpotensi menyebabkan degradasi senyawa. pereaksi Wagner, dan endapan merah hingga jingga dengan pereaksi Dragendorff. Tabel 1 menunjukkan hasil uji kualitatif kandungan alkaloid pada ekstrak limbah puntung rokok. Oleh sebab itu, proses ekstraksi dengan daya Hasil pengujian GC-MS pada Tabel 2 150 watt merupakan daya optimum pada menunjukkan bahwa terdapat senyawa proses ini. Kemudian jika ditinjau dari pengaruh antioksidan yaitu piranon, terpenoid, dan waktu, pada daya 150 watt terjadi peningkatan alkaloid yang dapat digunakan sebagai rendemen seiring dengan semakin lamanya inhibitor korosi alami yang berasal dari limbah puntung rokok. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. Tabel 1. Hasil pengujian senyawa alkaloid ekstrak limbah puntung rokok Sampel Gambar Keterangan Ekstrak tembakau Pada ketiga 150 W dengan reagen positf waktu ekstraksi 15 Mayer Wagner Dragendroff Ekstrak tembakau Pada ketiga 150 W dengan reagen positf waktu ekstraksi 15 Mayer Wagner Dragendroff Tabel 2. Hasil pengujian senyawa alkaloid ekstrak limbah puntung rokok dengan GC-MS Sampel Ekstrak Tembakau Ekstrak Tembakau Nama Senyawa 4H-Pyran-4-one, 2,3-dihydro-3,5dihydroxy-6-methyl 1,2-Propanediol Nicotine Glycerin Propylene Glycol Nicotine Area Sum Kelompok 4,25 Piranon 25,65 48,93 8,12 21,46 39,22 Terpenoid Alkaloid Terpenoid Terpenoid Alkaloid Gambar 2. Proses pengkorosian Tabel 3. Hasil laju korosi dan efisiensi inhibitor korosi Kondisi Non Aerasi Aerasi Lingkungan HCl tanpa Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . 0 pp. HCl dengan Inhibitor . 0 pp. HCl tanpa Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . HCl dengan Inhibitor . 0 pp. HCl dengan Inhibitor . 0 pp. CR . 0,5546 0,5442 0,351 0,2974 0,1161 0,718 0,404 0,280 0,2207 0,172 Efisiensi (%) 43,80 61,01 70,92 82,26 27,03 49,35 60,20 76,98 Hasil Uji Inhibitor Korosi dari Ekstrak Limbah Puntung Rokok variasi konsentrasi, kondisi aerasi dan non Pengujian inhibitor korosi dilakukan pada sebesar 0 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, 2000 ppm. Dengan konsentrasi inhibitor korosi lingkungan HCl 0,5 M. Dengan menggunakan KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. Tabel penambahan konsentrasi ekstrak punting rokok dalam meningkatkan efisiensi inhibitor korosi yaitu semakin pekat atau banyak inhibitor korosi yang dicampurkan pada media korosi maka akan menyebabkan laju korosi menjadi lebih kecil dan efisiensi meningkat, hal ini disebabkan karena adanya senyawa alkaloid yaitu nikotin pada ekstrak yang menjadi inhibitor korosi. Hasil analisis konsentrasi 2000 ppm pada kondisi non aerasi menghasilkan efisiensi terbesar yaitu 82,26%. Morfologi Permukaan dan Komposisi Logam Pengujian SEM-EDX dilakukan pada pelat logam ASTM A36 sebelum dan sesudah proses korosi dan pada medium korosif yang telah ditambahkan inhibitor korosi. Gambar 3 memperlihatkan hasil SEM dengan perbesaran 1500 kali dan Gambar 3 memperlihatkan hasil pengujian EDX. Base Logam . Logam tanpa inhibitor korosi . Logam dengan Inhibitor Korosi . 0 pp. Gambar 3. Hasil pengujian SEM pada logam baja ASTM A36 . Base Logam . Logam tanpa inhibitor korosi . Logam dengan Inhibitor Korosi . 0 pp. Gambar 4. Hasil pengujian SEM pada logam baja ASTM A36 KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. Hasil dari pengujian SEM pada Gambar 3, menunjukkan bahwa permukaan logam pada logam a . ase loga. terlihat lebih halus hanya ada sedikit goresan hasil gerinda, sedangkan pada logam b . ogam tanpa inhibitor koros. atau logam sesudah proses korosi dapat dilihat permukaan logam tidak rata atau strukturnya tidak halus, disebabkan oleh karat yang (A) terbentuk, kemudian pada logam c . ogam dengan inihibitor koros. dapat dilihat adanya gumpalan yang terbentuk, gumpalan tersebut merupakan lapisan pasif yang melindungi logam dari serangan korosi. Sementara itu hasil pengujian EDX, memperlihatkan bahwa, sebelum dilakukan pengkorosian pada logam a . ase loga. didapatkan berat komposisi unsur Fe pada (B) logam masih 100% sedangkan saat dilakukan pengokorosian pada logam b . ogam tanpa inhibitor koros. ditemukannya senyawa baru yaitu Fe2OA3. Fe2OA3 merupakan produk karat yang terbentuk karena adanya korosi, dan Gambar 5. (A) Spektra hasil analisis logam baja A36 pada larutan blanko, (B) spektra hasil analisis logam baja A36 pada larutan ekstrak inhibitor korosi 2000 ppm pada logam c . ogam dengan inihibitor koros. Gugus OH atau hidroksil menandakan adanya senyawa baru pula yaitu Fe2OA3 yang bahwa proses pengkorosian dibantu dengan biasa disebut karat, pada logam c ini dapat disimpulkan bahwa tidak adanya senyawa menandakan bahwa adanya senyawa yang lingkungan asam yang dapat membuat korosi terbentuk akibat reaksi kimia, termasuk asam pada logam baja ASTM A36. karboksilat yang dapat terbentuk dari reaksi Karakteristik Struktur Molekul pada Logam Baja ASTM A36 dengan Uji FTIR Pengujian FTIR (Fourier Transform C=O antara baja dan HCl, gugus C-O menandakan adanya senyawa organik yang teradsorpsi Fe-O menandakan bahwa adanya oksida besi, yang senyawa alkaloid yang terdapat pada gugus merupakan hasil dari proses korosi. Yang kelompok (OH. C-O. C=O dan C-H) yang membedakan antara kedua hasil Uji FTIR terbentuk pada logam baja ASTM A36. Selain tersebut yaitu pada hasil analisis logam baja itu, pengujian FT-IR juga bertujuan untuk A36 pada larutan ekstrak inhibitor korosi 2000 melakukan validasi bahwa ekstrak tembakau ppm adanya gugus C-H. Kehadiran gugus C-H yang ditambahkan kedalam lingkungan korosif alifatik dapat berkontribusi pada pembentukan dapat digunakan sebagai inhibitor korosi. lapisan pelindung di permukaan baja, yang Infrare. berfungsi menghalangi interaksi antara logam KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. dan larutan korosif (HC. Senyawa-senyawa antara baja dan resin merupakan lapisan pasif organik yang mengandung gugus C-H alifatik yang terbentuk dengan warna putih atau dapat meningkatkan efisiensi inhibisi dengan keabu-abuan. Hal ini telah sesuai dengan membentuk ikatan yang stabil pada permukaan penelitian Perdija pada tahun 2020 yang Berdasarkan Gambar 5, gugus N-H tidak menyatakan bahwa permukaan logam dengan Hal senyawa alkaloid dalam ekstrak tembakau mengandung nikotin terlapisi selaput tipis yang diuji tidak mengandung gugus N-H dalam pelindung berwarna coklat keabu-abuan dan jumlah yang cukup untuk terdeteksi pada warna putih, disertai lapisan permukaan yang spektrum FTIR. tidak cukup merata. Berdasarkan didapatkan dari hasil analisa FTIR, maka merupakan gugus fungsi tannin (Sanjaya et al. Hasil Analisa FTIR juga didapatkan bahwa gugus fungsi alkaloid hamper sama dengan hasil Analisa FTIR. Alkaloid memiliki beberapa gugus fungsi yaitu ikatan rangkap karbon-oksigen (C=O), ikatan karbon tunggal karbon-oksigen (C-O), ikatan karbon- hidrogen Gambar 6. Hasil melintang baja ASTM A36 dengan perbesaran 10x (C-H) dan ikatan tunggal oksigen-hidrogen (OKESIMPULAN H) (Putra, 2. Kenaikan suhu dapat mempengaruhi Analisis Permukaan dan Lapisan Nikotin pada Logam Baja ASTM A36 Analisis permukaan logam dilakukan Tujuan dilakukannya fotomikro yaitu untuk mengetahui lapisan pasif yang melindungi permukaan logam dari lingkungan korosif. Sampel yang dianalisis yaitu logam baja ASTM A36 yang direndam pada lingkungan HCl 0,5M dengan penambahan inhibitor ekstrak tembakau pada Hasil fotomikro dengan perbesaran 10x disajikan pada Gambar 6. Lapisan pasif yang terbentuk pada permukaan logam yang sangat tipis dengan ketebalan terbesar yaitu 22,01 yuNyco (Gambar . Lapisan pasif terbentuk karena reaksi kimia antara ion logam dengan senyawa Dapat terlihat bahwa lapisan tipis hasil dari ekstraksi yang didapat dan rendemen akan menurun. Pada penelitian ini proses ekstraksi dengan daya 150 watt merupakan daya optimum, dikarenakan rendemen yang dihasilkan dalam waktu 15 menit merupakan nilai rendemen tertinggi sebesar 64,52%. Ekstrak puntung rokok secara kualitatif terbukti mengandung senyawa alkaloid dari hasil pengujian fitokimia. Berdasarkan uji GC-MS, terdapat senyawa antioksidan yaitu piranon, terpenoid, dan alkaloid dalam ekstrak limbah puntung rokok yang dapat digunakan sebagai inhibitor korosi alami. Hasil pengujian korosi konsentrasi 2000 ppm pada kondisi non aerasi 82,26%. Hasil SEM merupakan lapisan pasif yang melindungi KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10. , 2024: 269-278 Alatif et al. logam dari korosi, hasil EDX pun menunjukkan bahwa pada Baja yang direndam pada 0ppm adanya senyawa dari lingkungan korosif yang berhasil menembus dinding lapisan baja, menggunakan inhibitor korosi tidak adanya lingkungan korosif yang masuk. Kemudian dari hasil Uji FTIR didapatkan bahwa terdapat senyawa alkaloid yang terdapat pada lapisan baja yang mampu menghambat laju korosi, dan sebesar 22,01 yuNyco. UCAPAN TERIMAKASIH