## PENGARUH KONSENTRASI INHIBITOR UBI UNGU TERHADAP LAJU KOROSI BAJA KARBON A53 DENGAN MEDIA AIR LAUT
Ridho Unggul Nur Rahmadi 1 , Dwi Djumhariyanto 2 , Imam Sholahuddin 2
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Jember
2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember Jln. Kalimantan 37, Jember 68121 email: imam.teknik@unej.ac.id

## ABSTRACT
Corrosion is a form of damage that occurs in metals. The main factor is the cause of the corrosion environment. A53 steel is a type of low carbon steel and a steel material types that are widely used for  pipe  applications.  The  use  of  a  corrosion  inhibitor  is  one  way  of  preventing  corrosion. Anthocyanin substances contained in purple yam can be made in a natural inhibitor, because the substance is an antioxidant anthocyanin which is an oxidation inhibitor. Variables used were varied concentration of 0 ppm, 2000 ppm, 4000 ppm and 6000 ppm. This study aims to determine the rate of corrosion, purpel sweet potato extract efficiencies and changes in microstructure. The method used  in  this  study  is  experimental,  inhibitor  efficiency  analysis,  ANOVA  test  and  analysis  micro photo.  The  results  showed  that  the  material  is  corroded  by  pitting  corrosion  and  uniform  shape. Values  on  concentration  lowest  corrosion  rate  of  0.0044  mmpy  6000  ppm  and  6000  ppm  at  the highest efficiency of 72.70%.
Keywords: anthocyanin, steel A53, natural inhibitor, purple sweet potato.

## PENDAHULUAN
Baja  adalah  logam  paduan  dengan  besi (Fe)  sebagai  unsur  dasar  dan  karbon  (C)  sebagai unsur  paduan  utamanya  [1].  Baja  ASTM  A53 adalah jenis baja karbon rendah dengan kandungan karbon sebesar 0,25% dan jenis material baja yang banyak  digunakan  untuk  aplikasi  pipa.  Jenis  baja ini adalah jenis baja yang baik digunakan sebagai pipa untuk distribusi uap, air, dan gas. Penggunaan baja jenis ini juga banyak dipakai pada lingkungan air laut, sehingga sangat rentan dengan penurunan sifat  akibat  korosi  yang  terjadi  ditambah  dengan tegangan yang bekerja akibat adanya beban fluida di dalam pipa.
Korosi  merupakan  penurunan  mutu logam oleh reaksi elektrokimia dengan lingkungannya  [2].  Sedangkan  korosi  tidak  dapat dicegah  tetapi  lajunya  dapat  dikurangi.  Berbagai cara telah dilakukan untuk mengurangi laju korosi, salah  satunya  dengan  pemakaian  inhibitor. Inhibitor  yang baik digunakan berasal dari bahan alam (organik) karena mengandung atom N, O, P, S,  dan  atom-atom  yang  memiliki  pasangan elektron  bebas.  Unsur-unsur  yang  mengandung pasangan  elektron  bebas  ini  nantinya  dapat berfungsi  sebagai  ligan  yang  akan  membentuk senyawa  kompleks  dengan  logam.  Senyawa- senyawa organik yang sedang dikembangkan saat ini  adalah  green  inhibitor. Green  inhibitor atau inhibitor dari ekstrak bahan alam adalah solusinya karena aman, mudah didapatkan, bersifat
biodegradable , biaya murah dan ramah lingkungan [3].
Salah satu ekstrak bahan alam yang dapat mengurangi  laju  korosi  yaitu  zat  antosianin  (zat warna  alami)  yang  merupakan  suatu  antioksidan [4]. Antioksidan sendiri adalah suatu zat yang bisa memperlambat pada proses oksidasi. Zat antosianin banyak terdapat pada bagian tumbuhan seperti buah, daun, dan akar. Salah satu tumbuhan yang  terdapat  zat antosianin adalah  ubi  ungu. Adanya kandungan senyawa pada ubi ungu seperti asam fenol, tokoferol , beta karoten, dan antosianin [5]. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju korosi  baja  A53,  efisiensi  ekstrak  ubi  ungu  dan perubahan struktur mikro.

## METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini  adalah  metode  eksperimental,  yaitu  metode yang  digunakan  untuk  menguji  pengaruh  dari suatu  perlakuan  dengan  cara  membandingkan desain  tersebut  dengan  tanpa  perlakuan.  Setelah semua  persiapan  terhadap  material  selesai kemudian  dilakukan  pembuatan  spesimen  uji dengan jenis material pipa baja karbon A53 sesuai dengan  ukuran standart  ASTM G31-72 ( Standart Practice  for  Laboratory  Immersion  Corrosion Testing of Metal ) yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 1. Spesimen Uji
Pembuatan  larutan  ekstrak  ubi  ungu dengan  cara  mengeringkan  ubi  ungu  kedalam mesin  pengering  dingin  hingga  kering,  kemudian digiling  halus.  Ubi  ungu  yang  sudah  halus dimaserasi menggunakan etanol untuk memperoleh  larutan  induk  ekstrak  ubi  ungu dengan  media  pelarut  50  ml  etanol  dan  950  ml aquades.
Selanjutnya proses pengkorosian dilakukan dengan cara perendaman spesimen yang telah  ditimbang  sebelumnya  ke  dalam  larutan korosif  yaitu  air  laut  dengan  variasi  konsentrasi inhibitor ekstrak ubi ungu. Perendaman dilakukan selama  40  hari  dan  waktu  pengamatan  selama  5 hari  sekali.  Posisi  peletakan  material  dilakukan pada keadaan berdiri, permukaan terkecil sebagai posisi  terbawah.  Pengujian  setiap  konsentrasi dibutuhkan 4 spesimen uji pada setiap pengamatan.
Pengujian  laju  korosi  dilakukan  dalam larutan  uji  yang  berupa  air  laut  dengan  metode pengurangan berat ( Weight Lose ). Perhitungan laju korosinya menggunakan rumus sebagai berikut :
keterangan :
C = laju korosi ( mm per year )
M = berat yang hilang (g)
A = luas (cm 2 ) t = waktu (jam) D = density (gr/cm 3 )
Daya  inhibisi  dihitung  berdasarkan  rumus empiris dibawah ini :
keterangan :
E = daya inhibisi (%) Ro = laju korosi tanpa adanya inhibitor (mmpy) R1  =  laju  korosi  dengan  adanya  inhibitor (mmpy)

## HASIL PENELITIAN
A. Laju Korosi Pipa Baja Karbon A53
Gambar 2. Pengaruh variasi konsentrasi inhibitor ekstrak ubi ungu terhadap laju korosi
Dari Gambar 2 terlihat bahwa laju korosi pada  konsentrasi  0  ppm  mengalami  peningkatan dari  perendaman  hari  ke  5  hingga  hari  ke  40. Peningkatan  laju  korosi  yang  terjadi  pada konsentrasi 0 ppm ini terjadi karena tidak adanya inhibitor  ekstrak  ubi  ungu  yang  di  campurkan  ke dalam  larutan  perendaman.  Pengamatan  pada  air laut, proses korosi berlangsung sama seperti pada medium  air  tawar  atau  udara  lembab  [4].  Tetapi lajunya dipercepat dengan adanya ion klorida yang berjumlah  kurang  lebih  55%  dibanding  ion  atau unsur lain. Laju korosi suatu logam yang terkorosi umumnya ditentukan konduktivitas elektrolit yang terlarut.  Salah  satunya  yaitu  lingkungan  yang mengandung ion-ion klorida.
Sedangkan  pada  konsentrasi  2000  ppm, 4000  ppm  dan  6000  ppm  mengalami  penurunan laju korosi dari perendaman hari ke 5 hingga hari ke  40.  Penurunan  laju  korosi  yang  terjadi  ini disebabkan  karena adanya ekstrak  ubi  ungu  yang ditambahkan  pada  larutan  perendaman.  Semakin besar penambahan konsentrasi inhibitor, maka laju korosinya akan semakin menurun [6]. Hal ini juga terjadi  pada  penambahan  konsentrasi  yang  lebih besar,  di  mana  nilai  laju  korosi  akan  semakin menurun sesuai dengan bertambahnya konsentrasi pada  inhibitor  ekstrak  ubi  ungu.  Sedangkan analisis  efisiensi  inhibitor  diperlukan  untuk menentukan  inhibitor  dengan  konsentrasi  yang efektif digunakan untuk perlindungan korosi. Data tentang  efisiensi  inhibitor  setelah  40  hari perendaman dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Daya inhibisi ekstrak ubi ungu Konsentrasi (ppm) 2000 4000 6000 Daya inhibisi (%) 65,71% 70,00% 72,85% Dari  Tabel  1  efisiensi  inhibitor  paling baik adalah efisiensi inhibitor dengan konsentrasi
6000 ppm yaitu sebesar 72,85%. Pada konsentrasi inhibitor  2000  ppm  telah  terbentuk  lapisan  film tipis akibat adsorbsi molekul-molekul ekstrak ubi ungu  yang  berfungsi  sebagai filming  corrosion inhibitor yang  mengendalikan  laju  korosi. Efisiensi  inhibitor  akan  naik  sesuai  dengan kenaikan  konsentrasi.  Pada  konsentrasi  inhibitor yang  lebih  tinggi,  kemampuan  adsorpsi  dari inhibitor  pada  spesimen  akan  cenderung  lebih cepat.  Hal  ini  dikarenakan  jumlah  molekul- molekul  yang  teradsorpsi  pada  permukaan  pipa baja  karbon  A53  semakin  besar  dan  kemampuan untuk  membentuk  lapisan  tipis  untuk  proteksi korosi juga semakin besar.
B. Uji Statistik Pengujian  statistik  diperlukan  untuk mengetahui  apakah  ada  pengaruh  dari  waktu  dan konsentrasi  inhibitor  terhadap  laju  korosi. Pengujian  statistik  ini  menggunakan  uji  anova, hasil uji anova dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Anova
Dari pengujian ini didapatkan kesimpulan bahwa  terdapat  pengaruh  yang  signifikan  antara faktor waktu perendaman dengan variasi konsentrasi ekstrak ubi ungu terhadap laju korosi baja karbon A53.
C. Mekanisme Inhibitor
Ekstrak  ubi  ungu  merupakan  senyawa yang mengandung
antosianin. Senyawa antosianin dalam  ekstrak  mampu  mengikat oksigen  sehingga  ion  OHˉ  yang  dihasilkan  oleh adanya  reduksi  dalam  larutan  menjadikan  kecil. Bila reaksi reduksi mengalami penghambatan atau gangguan akibat menurunnya kadar oksigen pada larutan rendam,  maka akan terjadi penghambatan laju korosi [7]. Senyawa yang terkandung di dalam ekstrak ubi ungu yang berperan dalam perlindungan  korosi  logam  adalah  senyawa antosianin.

## D. Pengujian Struktur Mikro
Gambar 3. Foto mikro baja A53 pada konsentrasi (a) 0 ppm, (b) 2000 ppm, (c) 4000 ppm dan (d) 6000 ppm
Dari  Gambar  3  menunjukkan  adanya korosi  sumuran  dan  korosi  merata  pada permukaan pipa baja karbon A53. Korosi sumuran terjadi karena tidak adanya ekstrak ubi ungu yang diberikan  pada  larutan  korosif,  sedangkan  korosi merata  terjadi  karena  media  yang  berupa  larutan ekstrak  ubi  ungu  bersifat  basah.  Oksidasi  logam akan bereaksi dengan larutan ekstrak yang bersifat basa tersebut sehingga terjadilah korosi.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1.  Laju  korosi  yang  tertinggi  pada  konsentrasi  0 ppm  adalah  0,0119  mmpy  dan  terendah  pada konsentrasi 6000 ppm adalah 0,0044 mmpy.
2.  Efisiensi  inhibitor  tertinggi  pada  konsentrasi 6000  ppm  sebesar  72,70%  dan  terendah  pada konsentrasi 2000 ppm sebesar 65,54%.
3.  Perubahan  struktur  makro  dan  struktur  mikro permukaan  baja  karbon  A53  terdapat  bentuk bercak  kecokelatan  dan  kehitaman.  Jenis korosi yang terjadi adalah korosi sumuran dan merata.

## SARAN
Saran yang dapat diajukan agar percobaan  berikutnya  dapat  lebih  baik  dan  dapat menyempurnakan percobaan yang telah dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1.  Nilai  parameter  yang  mempengaruhi  hasil penelitian  agar  lebih  divariasikan  sehingga mendapatkan hasil yang maksimal.
2.  Sebaiknya  pada  waktu  pembuatan  ekstrak  ubi ungu  tidak  hanya  pada  bagian  buahnya  saja, tetapi pada bagian kulit ubi  ungu juga  supaya mendapatkan hasil ekstraksi yang maksimal.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Supardi,  Rachmad.  1997. Korosi .  Bandung  : Tarsito.
[2] Sidiq,  M.  Fajar.  2013 . Analisa  Korosi  dan Pengendaliannya. Jurnal Foundry . 3(1) : 25- 30.
[3] Haryono  et  al.  2010.  Ekstrak  Bahan  Alam sebagai  Inhibitor  Korosi.  Pengembangan Teknologi  Kimia  untuk  Pengolahan  Sumber Daya  Alam  Indonesia.  26  Januari  2010. Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” : 1-6.
[4] Plorentino,  G.  2011 . Studi  Penambahan Inhibitor “X” Hasil Ekstrak Ubi Ungu Sebagai Inhibitor  Organik  Dalam  Lingkungan  NaCl 3.5%  Pada  Lembaran  Baja  Karbon  Rendah.
Skripsi .  Depok:  Departemen  Metalurgi  dan Material Universitas Indonesia.
[5] Yudiono,  Kukuk.  2011.  Ekstraksi  Antosiani Dari  Ubi  Jalar  Ungu  (Ipomoea  batatas  cv. Ayamurasaki)  Dengan  Teknik  Ekstraksi
Subcriticial Water. Jurnal Teknologi Pangan . 2(1) : 1-30.
[6] Maksum,  2011 . Pemanfaatan  Sekam  Padi Beras  Hitam  Sebagai  Inhibitor  Korosi  Yang Ramah  Lingkungan. Politeknologi. 10(3)  :
253-259.
[7] Ludiana, 2012. Pengaruh Konsentrasi
Inhibitor  Ekstrak  Daun  Teh  ( Camelia sinensis ) Terhadap Laju Korosi Baja Karbon Schedule  40  Grade  B  ERW.  Jurnal  Fisika Unand. 1(1) : 12-18.