Abstrak —Metode  Resistivitas  merupakan  metode  yang  dapat memberikan  informasi  mengenai  tahanan  jenis  sebuah  media, salah  satunya  media  seperti  tanah.  Tahanan  jenis  yang  rendah pada  tanah  tersaturasi  fluida  dapat  mengindikasikan  kondisi lingkungan  yang  konduktif.  Lingkungan  yang  konduktif berpotensi  menciptakan  korosi  pada  logam  umumnya  dan khususnya  besi.  Permodelan  numerik  resistivitas-korosivitas digunakan  untuk  mengkorelasikan  parameter  resistivitas  dengan parameter  korosivitas  seperti  laju  korosi.  Sehingga  dari permodelan  numerik  tersebut  dihasilkan  persamaan  numerik yang  dapat  mencitrakan  laju  korosi  yang  berpotensi  terjadi  dari hasil  penampang  resistivitas.  Permodelan  numerik  resistivitas untuk  menganalisis  laju  korosi  ini  dapat  digunakan  untuk melakukan  kontroling  pipa  yang  ditanam  di  bawah  tanah.  Pada studi  ini  dilakukan  permodelan  resistivitas  terhadap  laju  korosi dari  data  uji  labolatorium  terhadap  sampel  besi  AISI  1045 dengan  memberikan  variasi  konsentrasi  larutan  NaCl  terhadap media,  dan  variasi  waktu  pengukuran  laju  korosi.  Hasil  akhir dari penelitian ini berupa persamaan numerik yang merepresentasikan  hubungan  antara  resistivitas  terhadap  laju korosi. Persamaan numerik tersebut adalah
.
Kata Kunci —Korosi, Korosivitas, Resistivitas.

## I. PENDAHULUAN
OROSI  kini  merupakan  suatu  kendala  yang  merugikan dunia  industri,  khususnya  pada  perusahaan  yang memanfaatkan pipa berbahan logam. Setidaknya korosi logam di  seluruh  dunia  telah  menimbulkan  kerugian  sebesar  2.2 triliun USD [1]. Penanganan korosi sejak dini terhadap logam dinilai mampu mengurangi kerugian tersebut sebesar 25-30%. Korosi  merupakan  proses  degradasi  logam  yang  diakibatkan oleh  senyawa  kimia  atau  reaksi  elektrokimia  logam  dengan lingkungan.
Pada implementasinya, biasanya logam dimanfaatkan untuk dijadikan  pipa  karena  kekuatannya.  Ketika  pipa  dikubur  di dalam  tanah,  pipa  berbahan  logam  biasanya  lebih  kuat dibandingkan dengan pipa PVC. Namun ada konsekuensi yang perlu  diperhatikan,  hal  tersebut  yaitu  pipa  akan  terisolasi  di bawah  tanah.  Pipa  logam  yang  terisolasi  di  bawah  tanah tentunya  akan  berinteraksi  dengan  lingkungan  sekitar  yang dapat menyebabkan terjadinya korosi, sehingga jika dibiarkan dalam jangka waktu yang lama akan merusak logam itu sendiri (Romanoff).  Korosivitas  tanah  dapat  didefinisikan  sebagai kemampuan  tanah  untuk  merusak  logam  terhadap  permukaan
logam  yang  diukur  melalui  laju  korosi  [2].  Laju  korosi  pada permukaan  pipa  logam  yang  berada  di  dalam  tanah  tentunya tidak  seragam.  Untuk  memantau  lingkungan  pipa  di  bawah tanah  tersebut  guna  menganalisis  korosi  yang  terjadi,  perlu dilakukan  pemantauan  terhadap  lingkungan  pipa  di  bawah tanah.  Salah  satu  parameter  lingkungan  bawah  tanah  adalah resistivitas  tanah.  Dengan  mengetahui  hubungan  resistivitas tanah dengan laju korosi, tentunya bisa dilakukan pemantauan lingkungan tanpa harus menggali tanah terlebih dahulu.
Karena itu perlu diketahui hubungan antara resistivitas tanah dengan  laju  korosi  yang  menyebabkan  terjadinya  korosi  pada logam. Pada kegiatan Studi yang penulis laksanakan ini, dapat diketahui hubungan antara parameter resistivitas tanah dengan korosivitas  logam  melalui  persamaan  numerik.  Persamaan numerik  hasil  penelitian  ini  dapat  digunakan  untuk mengkonversi  nilai  resistivitas  menjadi  nilai  korosivitas  dan mampu  memberikan  interpretasi  kuantitatif  penampang lingkungan korosif.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Metode Geolistrik
Geolistrik  merupakan  salah  satu  metoda  geofisika  untuk mengetahui  perubahan  tahanan  jenis  lapisan  batuan  di  bawah permukaan  tanah  dengan  cara  mengalirkan  arus  listrik  DC (‘ Direct  Current ’) yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah.  Injeksi  arus  listrik  ini  menggunakan  ‘Elektroda  Arus’ yang ditancapkan ke dalam tanah pada jarak tertentu. Semakin panjang  jarak  elektroda  arus,  akan  menyebabkan  aliran  arus listrik  bisa  menembus  lapisan  batuan  lebih  dalam.  Dengan adanya  aliran  arus  listrik  tersebut  maka  akan  menimbulkan tegangan  listrik  di  dalam  tanah.  Tegangan  listrik  yang  terjadi di  permukaan  tanah  diukur  dengan  penggunakan  multimeter yang  terhubung  melalui  “Elektroda  Tegangan’  yang  jaraknya lebih  pendek  dari  pada  jarak  elektroda  arus.  Bila  posisi  jarak elektroda  arus  diubah  menjadi  lebih  besar  maka  tegangan listrik yang terjadi pada elektroda potensial ikut berubah sesuai dengan  informasi  jenis  batuan  yang  ikut  terinjeksi  arus  listrik pada kedalaman yang lebih besar [3].

## B. Metode Resistivitas
Salah  satu  metode  geolistrik  adalah  metode  tahanan  jenis (resistivitas). Dengan mengetahui nilai tahanan jenis di bawah permukaan  bumi,  maka  dapat  ditentukan  banyaknya  lapisan

## Kajian Eksperimental Permodelan Numerik Resistivitas-Korosivitas
Hamzah Abdullah Mubarak, Anik Hilyah, Widya Utama Departemen Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : anik.hilyah@gmail.com
K
penyusun dan jenis material penyusun. Metode resistivitas atau resistivitas  merupakan  salah  satu  metode  Geofisika  yang digunakan  untuk  penyelidikan  bahwa  permukaan,  dengan mengukur sifat kelistrikan batuan. Batuan merupakan medium yang dapat menghantarkan arus listrik, karena di dalam batuan terdapat  elektron  dan  ion-ion yang menjalar di dalam struktur batuan  dan  air  tanah  jika  dalam  batuan  diberikan  suatu  beda potensial.  Dasar  yang  dipakai  dalam  metode  geolistrik  adalah adanya beda resistivitas antar batuan atau medium. Dalam hal ini  meliputi  pengukuran  potensial,  arus  dan  medan elekttromagnetik  yang  terjadi,  baik  secara  alamiah  maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi [4].
Gambar  1.  (A)  Definisi  dasar  dari  arus I yang melalui suatu blok resistivitas dengan panjang L dan beda potensial V di antara dua luas permukaan A. (B) rangkaian listrik yang sebanding, di mana R bertindak sebagai resistor.
Diilustrasikan seperti gambar 1, di mana pada balok dengan panjang (L) dialiri arus (I). Material yang terdapat  pada balok kemudian  akan  menahan  aliran  konduksi  listrik  yang melaluinya, hingga akan dihasilkan potensial (V) di antara dua luasan permukaan [5].
(1)
Di mana ρ = hambatan jenis atau resistivitas (Ωm) V = beda potensial (V atau mV) A = luas permukaan plat (m 2 ) I = arus listik (A atau mA) L = jarak antar plat (m)

## C. Laju Korosi
Laju  korosi  pada  umumnya  dapat  diukur  dengan menggunakan  dua  metode  yaitu:  metode  kehilangan  ( weight loss) berat  dan  metode  elektrokimia.  Metode weight  loss menghitung  kehilangan  berat  yang  terjadi  setelah  beberapa waktu  manipulasi  kondisi  pada  logam.  Pada  penelitian  ini, dilakukan perhitungan selisih antara berat awal dan berat akhir logam [6].
Satuan laju korosi yang biasa digunakan dalam pengukuran laju korosi metode weight loss yaitu mils per tahun (mpy) dan milimeter  per  tahun  (mmy),  persamaan  yang  digunakan  untuk menghitung laju korosi weight loss adalah:
Tabel 1. Variasi Nilai Konstanta Laju Korosi Satuan CR A Faktor K Mils/tahun In 2 5,34.10 5 Mils/tahun Cm 2 3,54.10 6 Milimeter/tahun Cm 2 8,75.10 4
CR – Corrosion Rate
A – Satuan luas
(3)
Di mana: CR = laju korosi (mmy atau mpy) ML = metal loss (mils atau milimeter) ∆W = berat yang hilang (g) ρ = density benda uji korosi (g/cm 3 ) A = luas permukaan (cm 2 ) T = waktu (jam)

## D. Desain Alat Pengukuran
Desain  alat  pengukuran  resistivitas  yaitu  seperti  gambar  2, menggunakan  dua  lempeng  tembaga  pada  kedua  ujung  pipa PVC.  Hal  ini  dilakukan  agar  arus  yang  mengalir  melalui seluruh  bagian  media  rekondisi  sehingga  resistivitas  media rekondisi dapat terukur secara keseluruhan.
Setelah  dirangkai  alat,  kemudian  dilakukan  pengukuran terhadap media rekondisi. Setelah diperoleh nilai potensial dan arus  yang  konstan,  daat  diperoleh  nilai  resistivitas  dari perbandingan potensial dalam suatu luasan terhadap arus yang mengalir  sepanjang  media  rekondisi  dalam  pipa.  Perhitungan nilai  resistivitas  dilakukan  dengan  menggunakan  persamaan  1 dan perhitungan nilai induced polarization dengan menggunakan persamaan 2.
Gambar  2.  (Proses  pengukuran  resistivitas,  ketika  pengukuran  dilakukan, lempeng  tembaga  diletakkan  pada  kedua  ujung  pipa,  kemudian  kedua tembaga  dihubungkan  ke  voltmeter  dan  dihubungkan  ke  aki  (sumber potensial) yang telah dirangkai seri dengan amperemeter.

## III. PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  perhitungan  dan  analisis  data,  kemudian nilai  resistivitas  yang  telah  diperoleh  dibandingkan  dengan nilai  laju  korosi.  Perbandingan  dilakukan  dengan  cara membuat  grafik  hubungan  kedua  parameter,  kemudian  dibuat garis yang merepresentasikan hubungan kedua parameter.
Persamaan garis yang diperoleh adalah seperti pada gambar 3.  Garis  persamaan  menunjukkan  semakin  tinggi  nilai resistivitas maka semakin rendah nilai laju korosi yang terjadi. Persamaan  garis  yang  merepresentasikan  hubungan  antara resistivitas dengan laju korosi adalah.
(4)
Konstanta  0,1844  dipengaruhi  oleh  laju  perubahan  massa dalam  sebuah  luas  penampang  logam  terhadap  aliran  arus listrik (kg.meter 2 .ampere -2 .detik -2 ). Persamaan dapat digunakan untuk mengkonversi nilai resistivitas menjadi nilai laju korosi. Setelah  nilai  resistivitas  dikonversi  menjadi  nilai  laju  korosi, selanjutnya  saat  diperoleh  penampang  korosivitas  tanah, informasi  korosivitas  tanah  dapat  diperoleh  terlebih  dahulu sebelum  proses  penanaman  logam  ke  dalam  tanah.  Sehingga anstisipasi korosi terhadap logam dapat ditentukan lebih awal.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  menunjukkan  bahwa hubungan parameter resistivitas terhadap parameter laju korosi dapat  dirumuskan  dalam
,  di  mana  CR
adalah corrosion  rate dalam  satuan  mm/tahun, adalah resistivitas  dalam  satuan  Ωm,  dan  0,1844  adalah  konstanta yang  menunjukkan  laju  perubahan  massa  dalam  sebuah  luas penampang logam
terhadap aliran
arus listrik (kg.meter2.ampere-2.detik-2).
Gambar  3.  Hubungan  resistivitas  dengan  laju  korosi.  Garis  arah  persebaran data nilai laju korosi terlihat menurun terhadap nilai resistivitas.
Gambar 4. Kompilasi data resistivitas hasil pengukuran. Sumbu y merupakan laju korosi dan sumbu x merupakan konsentrasi.
Gambar  5.  Kompilasi data chargeability. Sumbu  y  merupakan  nilai chargeability dalam  milisekon  dan  sumbu  x  merupakan  konsentrasi  dalam molaritas.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Direktorat Pendidikan  Tinggi,  Departemen  Pendidikan  dan  Kebudayaan Republik Indonesia yang telah memberikan dukungan finansial melalui  Beasiswa  Bidik  Misi  tahun  2013-2017.  Penulis  juga mengucapkan terima kasih kepada pak. Widya Utama, bu Anik Hilyah,  dan  pak  Andie  Soegiarto  atas  bimbingannya.  Teman- teman Corrosion Team Rizal, Yuri, Kiki, Amel, dan Lila atas kerja samanya saya ucapkan terima kasih.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] G.  Association,  “https://www.galvanizeit.org/corrosion/effects-of- corrosion,” 2017. [Online]. Available:
https://www.galvanizeit.org/corrosion/effects-of-corrosion.
[2] W.  J.  Schwerdtfeger,  “Soil  Resistivity  as  Related  to  Underground Corrossion  and  Cathodic  Protection,” J.  Res.  Natl.  Beureau  os Stand. – C. Eng. Instrum. , vol. 69C, no. 1, 1965.
[3] D. Telford. W.M.., Applied Geophysics Second Edition . New York:
Cambridge University Press, 1990. [4]
M.  H.  Loke,  “Electrical  Imaging  Survey  for  Environmental  and Engineering Studies,” 1999. [5] K.  Hooper, Standard  Test  Method  for  Measurement  of  Soil Resistivity  Using  the  Two-Electrode  Soil  Box  Method1 .  West Conshohocken: ASTM International, 2005.
[6]
D.  Jones, Principles  and  Prevention  of  Corrosion .  New  York: Macmillan Publishing Company, 1992.