PENDEKATAN KOMPUTASI PERFORMA INHIBISI KOROSI PADA BAJA KARBON RENDAH DALAM LARUTAN AQUEOUS MENGGUNAKAN EKSTRAK BIJI DAN KULIT RAMBUTAN: TEORI FUNGSIONAL KERAPATAN DAN SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER

• Main Author: Sahalatua Pardosi, Daniel
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Subjects: Metalurgi
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/51574
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Aplikasi korosi inhibitor hingga kini merupakan metode yang banyak digunakan untuk pengendalian korosi pada berbagai proses industri yang melibatkan larutan seperti dalam pengolahan air, pipa migas, dll. Dalam beberapa tahun terakhir, pencarian inhibitor korosi yang efektif dan ramah lingkungan menjadi topik hangat sejak penggunaan inhibitor konvensional dinilai mencemari lingkungan. Berangkat dari hal tersebut, penerapan sumber alami seperti limbah pertanian, obat-obatan, dan ekstrak tumbuhan mulai menjadi tren karena kandungan heterosiklik dari senyawa bioaktif yang terdapat di dalamnya. Selaras dengan besarnya potensi kekayaan hayati di Indonesia, salah satunya besarnya produksi buah rambutan (Nephelium Lappaceum), pemanfaatan senyawa fenolik dalam biji dan kulit rambutan sebagai inhibitor korosi dipelajari. Pendekatan teoretis dengan metode komputasi kimia yaitu teori fungsional kerapatan (DFT) dan dinamika molekuler (MD) dilakukan untuk menginvestigasi mekanisme inhibisi dari senyawa fenolik dalam biji dan kulit rambutan pada skala molekuler pada permukaan baja karbon rendah di larutan aqueous. Metode DFT dilakukan dengan menggunakan basis set B3LYP/6-311G** untuk menyelidiki situs reaktif dan parameter elektronik dari molekul yang dipelajari. Simulasi MD dilakukan pada 298 K yang diatur dengan termostat Berendsen dalam pelarut air sebanyak 300 molekul menggunakan ensembel NVT untuk mengetahui mekanisme adsorpsi dan interaksinya pada permukaan logam. Untuk memverifikasi dan memvalidasi hasil simulasi merepresentasikan perilaku sebenarnya, pengolahan pasca simulasi dan studi komparasi dilakukan terhadap literatur yang berkaitan. Berdasarkan hasil simulasi, diperoleh bahwa senyawa fenolik dalam biji dan kulit rambutan memiliki kelarutan yang baik dalam air, mengindikasikan aplikasi pada larutan aqueous memungkinkan. Selain itu, perhitungan DFT menunjukkan bahwa semua molekul mampu berinteraksi dengan permukaan logam melalui mekanisme donor-akseptor elektron dengan nilai EHOMO dan ELUMO masing-masing berada pada rentang -4,9 hingga -6,1 eV dan -1,1 hingga -3,2 eV. Lebih lanjut, simulasi MD menunjukkan bahwa semua molekul yang dipelajari dapat teradsorpsi secara spontan melalui kemisorpsi dan fisisorpsi pada permukaan besi dan bekerja sebagai lapisan proteksi dari larutan korosif pada temperatur ruangan dengan energi interaksi (Einteraction) pada rentang -87 hingga -459 kkal/mol. Terakhir, ditemukan bahwa EHOMO dan kandungan atom oksigen berturut-turut menjadi deskriptor yang baik untuk mengestimasi performa inhibisi dan k