## Analisis Pengaruh Variasi pH Larutan Acid Zinc
Pada Sel Volta Dua Kompartemen Dengan Elektrode Cu(Ag)-Zn
Gurum Ahmad Pauzi*, Nilla Anggi Pratiwi, Arif Surtono, dan Sri Wahyu Suciyati
Jurusan Fisika, Universitas Lampung, Bandar Lampung, Indonesia, 35141
Article Information Abstract Article history: Received December 3th, 2021
Received in revised form December 13th, 2021 Accepted February 19th, 2022
Keywords: Salt bridge,
Electrical characteristics, Acid zinc solution, Voltaic cell.
The research was conducted to analyze the effect of variations in pH of acid zinc solution in two compartment voltaic cells with Cu(Ag)-Zn electrodes on the value of electrical characteristics and the resulting corrosion rate. The Cu(Ag)-Zn pair is used to generate voltage and current in the cell with seawater electrolyte and zinc acid solution. The two compartments are lined with salt bridge made from mixture of Al 2 O 3 (aluminum oxide), NaCl (seawater) 1 mole concentration dissolved in “tiga roda” white cement. The voltaic cell consisted of 5 cells arranged in series circuit, for each cell at the cathode (Cu(Ag)) containing ± 250 ml seawater and at the anode (Zn) containing ± 200 ml cid zinc solution which was varied with a pH of 4.5 and 6. The voltaic cell was measured with multitester every 1 hour for 3 days. Based on the research that has been done, it can be concluded that by using an acid zinc electrolyte solution which has a lower pH value, it will increase the value of the electrical characteristics and increase the corrosion rate produced by voltaic cell.
Informasi Artikel Abstrak Proses artikel: Diterima 3 Desember 2021
Diterima dan direvisi dari 13 Desember 2021 Accepted 19 Februari 2022
Kata kunci: Jembatan garam, Karakteristik elektrik, Larutan acid zinc, Sel volta. Penelitian  ini dilakukan untuk  menganalisis pengaruh variasi pH  larutan  acid zinc pada sel volta dua kompartemen dengan elektrode Cu(Ag)-Zn terhadap nilai karakteristik  elektrik  dan  laju  korosi  yang  dihasilkan.  Pasangan  Cu(Ag)-Zn digunakan untuk menghasilkan tegangan dan arus dalam sel dengan elektrolit air  laut  dan  larutan  acid  zinc.  Dua  kompartemen  dibatasi  dengan  jembatan garam  yang  terbuat  dari  campuran  Al 2 O 3 (aluminium  oksida),  NaCl  (air  laut) konsenterasi 1 mol yang terlarut dalam semen putih tiga roda. Sel volta terdiri dari 5 sel yang disusun secara seri, untuk setiap sel pada bagian katode (Cu(Ag)) berisi ± 250 ml air laut dan pada bagian anode (Zn) berisi ± 200 ml larutan acid zinc yang divariasikan dengan pH 4, 5 dan 6. Sel volta diukur dengan multitester setiap 1 jam sekali selama 3 hari. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh  kesimpulan  bahwa  dengan  penggunaan  elektrolit  larutan  acid  zinc yang  memiliki  nilai  pH  lebih  rendah  akan  meningkatkan  nilai  karakteristik elektik serta meningkatkan laju korosi yang dihasilkan sel volta.

## 1. Pendahuluan
Air laut merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui serta terdapat dalam jumlah yang banyak. Indonesia sebagai negara maritim berpotensi dalam mengembangkan energi alternatif berbasis air laut. Air laut dapat dijadikan sebagai bahan baku sel bahan bakar dan baterai, sehingga air laut telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai penelitian (Kholiq, 2015). Kandungan air laut terdiri dari 96,5% air murni dan 3,5% berupa zat terlarut yang biasa disebut garam (Nybakken, 1992). Air laut mengandung senyawa NaCl (natrium klorida) yang tinggi dan merupakan suatu garam yang dapat terionisasi secara sempurna menjadi ion Na + dan Cl - , dengan adanya ion bebas yang terdapat dalam air laut dapat menghasilkan arus listrik (Kuwahara, 2001). Munculnya arus listrik ini dapat digunakan sebagai sumber energi listrik alternatif dengan metode sel volta.
Penggunaan air laut sebagai elektrolit pada sel volta telah banyak diteliti. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Pauzi et al. (2016 ) mengenai analisis uji karakteristik elektrik air laut sebagai sumber energi listrik terbarukan  menggunakan  elektrode  C-Zn,  Cu-Zn  dan  Cu-Al  serta  penelitian  Yulianti  et  al.  (2017)  menganalisis kelistrikan sel volta memanfaatkan logam bekas menggunakan elektrode Cu-Al, Cu-Fe, Cu-Zn, Al-Zn dan Fe-Zn, keduanya  menunjukkan  bahwa  pasangan  elektrode  Cu-Zn  menghasilkan  energi  listrik  yang  lebih  besar dibandingkan dengan elektrode lainnya. Namun, pasangan Cu-Zn memiliki masalah korosi apabila digunakan dalam jangka  waktu  yang  lama,  yang  mengakibatkan  energi  listrik  yang  dihasilkan  menurun.  Hal  tersebut  dibuktikan dengan penelitian Pauzi et al. (2017) yang menunjukkan nilai karakteristik elektrik yang dihasilkan Cu-Zn selama

## JOURNAL OF ENERGY, MATERIAL, AND INSTRUMENTATION TECHNOLOGY
Journal Webpage https://jemit.fmipa.unila.ac.id/
Journal of Energy, Material, and Instrumentation Technology, Vol 3. No. 1, 2022
Pauzi dkk, 2022/ J. Energy Mater. Instrum. Technol. Vol. 3 No. 1, 2022
72 jam semakin lama semakin menurun dan terjadi korosi pada elektrode yang digunakan. Menurut Pangestu et al. (2018) korosi terjadi pada permukaan Zn, hal itu ditandai dengan lapisan hitam pada permukaan Zn. Elektrode yang berfungsi  sebagai  anode  merupakan  elektrode  yang  mempunyai  potensial  elektrode  lebih  negatif  sehingga  anode cenderung bersifat korosif (Wiston, 2008).
Korosi adalah proses degradasi atau perusakan material yang disebabkan oleh reaksi redoks antara suatu logam dengan  berbagai  zat  di  lingkungan  sekelilingnya  (Einar,  2003).  Sehingga  salah  satu  dari  logam  tersebut  akan mengalami korosi, sedangkan logam lainnya akan terlindungi dari serangan korosi. Dengan timbulnya korosi dapat menyebabkan turunnya kualitas dan kekuatan suatu bahan (Vlack, 1992) serta dapat mempengaruhi keluaran daya listrik pada output sel volta. Namun, kualitas sel volta dapat dikembalikan lagi dengan mereduksi kembali elektrode anode menggunakan atom yang sama dengan proses elektrolisis pada sel volta. Pada penelitian ini menggunakan sistem  sel  volta  dengan  dua  kompartemen  yang  dibatasi  dengan  jembatan  garam  campuran  Al 2 O 3 (alumunium oksida), NaCl (air laut) dan semen putih tiga roda. Penggunaan jembatan garam berfungsi untuk menyeimbangkan elektrolit dengan memberi ion positif atau negatif (Badea et al., 2007). Setiap sel terdapat sepasang elektrode Cu(Ag)- Zn yang pada kompartemen katode (Cu(Ag)) berisi air laut sedangkan pada kompartemen anode (Zn) berisi larutan acid zinc dengan variasi pH. Larutan acid zinc biasanya digunakan sebagai elektolit pada proses zinc electroplating , dimana  larutan  ini  berfungsi  melapisi  sebuah  logam  untuk  mengambat  laju  korosi  serta  memperbaiki  kualitas permukaan benda kerja (Ansari et al., 2017). Penggunaan larutan acid zinc pada penelitian ini diharapkan akan dapat  mengembalikan  kualitas  elektrode  anode  yang  telah  teroksidasi.  Sehingga  untuk  mengetahui  hal  tersebut dilakukan analisis pengaruh larutan acid zinc (variasi pH) terhadap karakteristik elektrik dan laju korosi pada sistem sel volta dua kompartemen dengan elektrode Cu(Ag)-Zn.

## 2. Metode Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: media elektrolit air laut yang terbuat dari acrylic , sel dari bahan acrylic yang tebalnya 3 mm dengan tinggi 16 cm, lebar 7,5 cm dan panjang 14 cm, logam zinc dengan ukuran 4x7x0,002 cm, serabut Cu yang terelektroplating Ag dengan panjang 120 cm, 20 buah LED yang dipasang seri, dan multitester. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: air laut, NH 4 Cl, ZnCl 2 , aquades. Bahan jembatan garam yaitu Al 2 O 3 (Alumunium oksida) 1 mol, NaCL (air laut) 1 mol dan semen putih merk tiga roda 50 gram.  Penelitian  ini  dilakukan  dalam  beberapa  tahapan  yaitu  proses  elektroplating  Ag  pada  Cu,  pembuatan jembatan garam, pembuatan larutan acid zinc , perancangan dan pembuatan sistem sel volta serta pengujian alat dan pengambilan data.

## 2.1 Proses Elektroplating Ag pada Cu
Proses elektroplating menggunakan batang karbon sebagai anoda dan serabut Cu ukuran diameter 2,5 mm dan panjang 120 cm sebagai katoda. Pada proses elektroplating Ag pada Cu menggunakan larutan sepuh perak (AgNO 3 )  0,02M  sebanyak  300ml  sebagai  larutan  elektrolitnya.  Sebelum  elektroplating  serabut  Cu  dibersihkan menggunakan larutan HNO 3 1% untuk mengurangi kandungan lemak yang menempel pada serabut Cu. Kemudian serabut  Cu  dibersihkan  kembali  menggunakan  etanol 96% untuk  menghilangkan kandungan  HNO 3 yang  masih menempel pada Cu. Selanjutnya, elektroplating dilakukan dengan tegangan 2 volt selama 5 menit.

## 2.2 Pembuatan jembatan garam
Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan jembatan garam campuran Al 2 O 3 (alumunium oksida) + NaCl (air laut) + semen putih tiga roda. Langkah awal membuat jembatan garam ini yakni mencampurkan 102 gram untuk Al 2 O 3 1 mol, 58,5 gram untuk NaCl 1 mol dan 50 gram semen putih tiga roda, kemudian diaduk hingga tiga bahan tersebut  tercampur.  Kemudian  campuran  bahan  tersebut  dicetak  langsung  didalam  sel  untuk  menghindari kebocoran, lalu keringkan dan tunggu hingga mengeras. Tujuan pembuatan jembatan garam ini untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan.

## 2.3 Pembuatan larutan acid zinc
Proses  pembuatan  larutan acid  zinc ini  yakni  mencampurkan  Ammonium  Klorida  (NH 4 Cl)  150  gram,  Zinc Klorida  (ZnCl 2 )  40  gram  dan  aquades  sebanyak  1  liter  (Ansari  et  al.,  2017).  Kemudian  cek  pH  pada  larutan menggunakan  kertas  pH  universal.  Larutan  dengan  campuran  NH 4 Cl  150  gram+  ZnCl 2 40  gram  dan  aquades sebanyak  1  liter  memiliki  nilai  pH  5.  Pada  penelitian  ini  digunakan  variasi  pH  yakni  pH  4,  5  dan  6,  untuk meningkatkan pH larutan tersebut menjadi pH 6 perlu ditambahkan dengan KOH (kalium hidroksida) dan untuk menurunkan pH menjadi pH 4 larutan tersebut perlu di tambahkan dengan larutan HCl (asam klorida).

## 2.4 Perancangan dan Pembuatan Sistem Sel Volta
Sebelum dilaksanakannya penelitian dilakukan pembuatan desain media sel volta dua kompartemen dengan apalikasi sketchUp 2013 sebagai acuan pembuatan seperti yang ditampilkan pada Gambar 1 dan Gambar 2. Pada penelitian ini sistem sel volta tersusun dari 5 sel yang terbuat dari bahan acrylic yang tebalnya 3mm. Setiap sel berisi  sepasang  elektrode  Cu(Ag)-Zn dengan  berbeda kompartemen  yang  dibatasi  oleh  sebuah  jembatan  garam. Jembatan  garam  yang  digunakan  yakni  campuran  Al 2 O 3 (alumunium  oksida)  +  NaCl  (air  laut)  menggunakan konsentrasi 1 mol yang terlarut dalam semen putih tiga roda. Pada setiap sel volta elektrolit yang digunakan pada kompartemen  katode  (Cu(Ag))  berisi  ±250  ml  air  laut,  sedangkan  pada  kompartemen  anode  (Zn)  berisi  ±200  ml larutan acid zinc yang di variasikan dengan pH 4, 5 dan 6. Elektrolit yang digunakan akan diganti setiap 24 jam sekali. Sistem sel volta pada penelitian ini dihubungkan secara seri menggunakan kabel penghubung.
Pauzi GA, Pratiwi NA, Surtono A dan Suciyati SW, 2022, Analisis Pengaruh Variasi pH Larutan Acid Zinc Pada Sel Volta  Dua  Kompartemen  Dengan  Elektrode  Cu(Ag)-Zn, Journal  of  Energy,  Material,  and  Instrumentation Technology , Vol. 3 No. 1, 2022
Gambar 1. Desain 5 sel volta
Gambar 2. Desain sel volta

## 2.5 Pengujian Alat dan Pengambilan Data
Pengujian alat dilakukan dengan menghubungkan sel volta ke multitester yang telah terhubung ke beban (20 LED).  Analisis  energi  listrik  dilakukan  dengan  proses  pengambilan  data  berupa  tegangan  tanpa  beban (volt), tegangan beban (volt), arus (I), intensitas cahaya (lux), perhitungan hambatan dalam (R in ) (KOhm)  menggunakan Persamaan  1 serta  dilakukan  perhitungan  daya  yang  dihasilkan  menggunakan Persamaan  2 .  Pegambilan  data berupa  massa  elektrode  sebelum  dan  sesudah  juga  dilakukan  untuk  menghitung  laju  korosi  yang  terjadi  pada elektrode, menggunakan Persamaan 3 . Pengambilan data dilakukan setiap 1 jam sekali selama 72 jam.
OCV CCV Rin I − = (1)
P CCV.I = (2)
Km r AT =  (3)
Open  circuit  voltage adalah  pengukuran  variabel  listrik  saat  beban  yang  telah  digunakan  selama  beberapa waktu dilepaskan. Sedangkan close circuit voltage adalah pengukuran variabel listrik yang telah digunakan selama beberapa waktu saat beban terpasang. Pada Persamaan 1 Rin= hambatan dalam (Ω), OCV = open circuit voltage (volt), CCV= close circuit voltage (volt) dan I= kuat arus (ampere). Pada Persamaan  2 P= daya (watt), CCV= close circuit
Zn Kabel penghubung Cu(Ag) Zn Slongson g Outlet Cu(Ag) Zn Cu(Ag) Inlet Jembatan Garam Kompartemen katode Kompartemen anode
Pauzi dkk, 2022/ J. Energy Mater. Instrum. Technol. Vol. 3 No. 1, 2022
voltage (volt) dan I= kuat arus (ampere). Pada Persamaan 3 r= laju korosi (mm/year), K= konstanta (8,76x10 4 ), m = m 0 – m 1 = massa awal-massa akhir (gr), ρ = Densitas (gr/cm 3 ), A= Luas permukaan (cm 2 ) dan T= Waktu (jam).

## 3. Hasil Dan Pembahasan

## 3.1 Realisasi Sistem Sel Volta
Realisasi  sistem  sel  volta  dua  kompartemen  berbahan  elektrolit  air  laut  dan  larutan acid zinc  untuk menghasilkan listrik dapat dilihat pada Gambar 3. Pada penelitian ini karakteristik elektrik sel volta (teganga, arus dan intensitas cahaya) diukur menggunakan  multitester dan lux meter untuk menguji karakteristik  elktrik yang dihasilkan. Sistem ini dibuat dalam tempat tertutup yang bertujuan untuk meminimalisir terjadinya korosi yang terjadi  pada  elektrode  akibat  adanya  kontak  langsung  dengan  udara.  Udara  merupakan  salah  satu  faktor  yang menyebabkan  meningkatnya  korosi  apabila  bereaksi  secara  langsung  dengan  elektroda  (Amanto  dan  Daryanto, 1999).

## Gambar 3. Realisasi sistem sel volta

## 3.2 Data Karakteristik Elektrik
Open Circuit Voltage (OCV) dan Close Circuit Voltage (CCV)
Data hasil penelitian open circuit voltage dan close circuit voltage yang dihasilkan oleh sel volta dengan elektrolit air laut-larutan acid zinc dengan variasi pH 4, 5 dan 6 selama 72 jam dengan beban LED 20 buah dapat dilihat pada Gambar 4 (a) dan 4 (b) . Pada Gambar 4 (a) nilai OCV yang dihasilkan oleh sistem dengan elektrolit air laut-larutan acid zinc dengan variasi pH 4, 5 dan 6 satu jam pertama berturut-turut sebesar 4,15 volt, 3,93 volt dan 3,71 volt, sedangkan nilai OCV pada jam ke-72 adalah 3,58 volt, 3,20 volt dan 2,86 volt. Berdasarkan data tersebut, diketahui bahwa OCV mengalami penurunan. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa nilai OCV mengalami penurunan setelah satu jam pertama (Pauzi et al., 2018). Peristiwa tersebut dikarenakan keadaan elektrode pada satu jam pertama masih murni dan belum terdekomposisi sehingga menghasilkan nilai OCV yang maksimal.  Pada  1  jam berikutnya  elektrode  yang  digunakan  mulai  terdekomposisi  dengan  ion-ion  lain  sehingga aktivitas elektron pada elektrode mulai terhambat sehingga OCV mengalami penurunan.
(a) (b)
Gambar 4 (a). Hubungan antara nilai OCV terhadap waktu (b). Hubungan antara nilai CCV terhadap waktu 0 10 20 30 40 50 60 70 2.50 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 op en circu it volta ge (vo lt) waktu (jam) OCV pH 4 OCV pH 5 OCV pH 6 0 10 20 30 40 50 60 70 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 close circuit volta ge (vo lt) waktu (jam) CCV pH 4 CCV pH 5 CCV pH 6 Sel volta Multitester Lux meter 20 LED
Pauzi GA, Pratiwi NA, Surtono A dan Suciyati SW, 2022, Analisis Pengaruh Variasi pH Larutan Acid Zinc Pada Sel Volta  Dua  Kompartemen  Dengan  Elektrode  Cu(Ag)-Zn, Journal  of  Energy,  Material,  and  Instrumentation Technology , Vol. 3 No. 1, 2022
Pada Gambar 4 (b) menunjukkan nilai CCV satu jam pertama pada sistem dengan elektrolit air laut-larutan acid zinc dengan variasi pH 4, 5 dan 6 berturut-turut sebesar 2,68 volt, 2,65 volt dan 2,58 volt, sedangkan nilai CCV pada jam ke-72 berturut-turut sebesar 2,5 volt, 2,44 volt dan 2,41 vol. Berdasarkan data tersebut terlihat bahwa nilai CCV mengalami penurunan, hal ini terjadi karena nilai CCV berbanding lurus dengan nilai OCV . Hubungan antara OCV dan CCV dapat terlihat pada Persamaan 4 .
OCV CCV (I.r) = + (4)
Pada Persamaan 4 OCV = open circuit voltage (volt), CCV = close circuit voltage (volt), I = kuat arus (ampere) dan r = hambatan  dalam (Ω). Semakin besar nilai OCV maka nilai CCV yang dihasilkan juga akan semakin besar dan begitu sebaliknya. Akan tetapi pada Gambar 4 (a) dan (b) menunjukkan nilai OCV dan CCV pada jam ke-25 dan jam ke-49 mengalami kenaikan. Hal ini terjadi karena adanya pengaruh pergantian elektrolit setiap 24 jam sekali yang menyebabkan perubahan kadar oksigen terlarut yang terjadi pada anode Zn yang mengalami reaksi oksidasi. Menurut Wicaksono et al. (2021) semakin tinggi kadar oksigen terlarut dalam elektrolit maka semakin tinggi juga nilai tegangan yang dihasilkan. Meskipun begitu, nilai OCV dan CCV pada jam ke-25 jam jam ke-48 tidak sebesar pada jam pertama karena tejadinya korosi pada elektrode Zn yang tidak terlindungi serta adanya electrical double layer . Hasil dari penelitian ini nilai OCV yang dihasilkan pada 1 jam pertama lebih besar dibandingkan dengan hasil penelitian  yang  dilakukan  oleh  Pauzi  et  al.  (2021).  Pada  penelitian  Pauzi  et  al.  (2021)  dilakukan  penelitian menggunakan sistem sel volta dua kompartemen yang dibatasi jembatan garam campuran Al 2 O 3 1 mol + CaCO 3 0,1 mol  + NaCl  1 mol dengan  elektrolit  pada kedua kompartemen  yakni air  laut  memperoleh  hasil OCV pada  1  jam pertama yakni 4,04 volt, memiliki selisih 0,11 volt dengan penelitian ini. Sedangkan nilai CCV pada 1 jam pertama yang dihasilkan pada penelitian Pauzi et al. (2021) lebih besar yakni 2,73 volt dan memiliki selisih dengan penelitian ini sebesar 0,05 volt. Sehingga dapat dikatakan bahwa nilai OCV dan CCV yang dihasilkan pada penelitian ini serupa dengan penelitian Pauzi et al. (2021).

## Kuat Arus, Hambatan Dalam dan Daya
Data hasil penelitian diperoleh nilai kuat arus, hambatan dalam dan daya yang dihasilkan oleh sistem sel volta dengan elektrolit air laut-larutan acid zinc dengan variasi pH 4, 5 dan 6 selama 72 jam dengan beban LED 20 buah dapat dilihat pada Gambar 5 , 6 dan 7.
Gambar 5. Hubungan antara nilai I terhadap waktu
Grafik pada Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai I yang dihasilkan oleh sistem denga elektrolit air laut-larutan acid  zinc pH  4  lebih  besar  dibandingkan  dengan  pH  5  dan  6.  Keadaan  tersebut  disebabkan  karena  nilai  I  yang dihasilkan  berbanding  lurus  dengan  nilai CCV ab ( CCV ).  Hubungan  antara  nilai  I  dan CCV dapat  dilihat  pada Persamaan 5 .
ab CCV IxR = (5)
Pada Persamaan 5 CCV ab = tegangan saat dialiri arus atau CCV (volt), I = arus yang mengalir (ampere) dan R =  hambatan  beban  (Ω). Semakin  besar  nilai CCV maka  semakin  besar  muatan  listrik  yang  dapat  dipindahkan sehingga nilai I yang dihasilkan juga semakin besar. Hal ini disebabkan juga karena pengaruh perbedaan pH yang digunakan. Menurut Purnomo, (2010) arus listrik merupakan aliran elektron-elektron pada suatu penghantar dalam waktu tertentu. Pada elektrolit, aliran elektron-elektron ini dibawa oleh ion-ion penghantar, dimana semakin rendah pH suatu larutan maka semakin banyak ion yang dihasilkannya dan begitu sebaliknya. Semakin rendah pH larutan maka  arus  yang  dihasilkan  akan  semakin  besar  karena  semakin  banyak  ion  yang    dapat  dihasilkan    sehingga kemampuan menghantarkan  elektron  akan  semakin baik dan semakin tinggi pH larutan maka arus listrik yang
0 10 20 30 40 50 60 70 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 ar us ( mA) waktu (jam) arus pH 4 arus pH 5 arus pH 6
Pauzi dkk, 2022/ J. Energy Mater. Instrum. Technol. Vol. 3 No. 1, 2022
dihasilkan akan semakin kecil karena ion yang dihasilkan semakin sedikit sehingga kemampuan menghantarkan elektron pun akan semakin lemah.
Hasil arus (I) yang diperoleh penelitian ini pun hampir serupa dengan penelitian Pauzi et al. (2021) pada nilai arus (I) awal yang dihasilkan, dimana nilai arus (I) 1 jam pertama pada penelitian tersebut memperoleh nilai I sebesar 5,56 mA sedangkan pada penelitian ini arus (I)  yang didapat sebesar 5,34 mA, memiliki selisih 0,22 mA dengan penelitian Pauzi et al. (2021). Pada jam ke-72 nilai arus (I)  yang dihasilkan memiliki selisih yang cukup besar, yang dihasilkan penelitian Pauzi et al. (2021) yakni sebesar 5,48 mA dan pada penelitian ini menghasilkan arus (I) sebesar 2,32 mA, memiliki selisih sebesar 3,16 mA.
Gambar 6. Hubungan antara nilai R in terhadap waktu
Grafik  pada Gambar  6 menunjukkan  bahwa  nilai  hambatan  dalam  (R in )  yang  dihasilkan  sistem  dengan elektrolit air laut-larutan acid  zinc dengan variasi pH 4 lebih besar dibanding dengan pH 5 dan 6. Nilai R in yang dihasilkan oleh  sistem dengan elektrolit air laut-larutan acid zinc variasi pH 4, 5 atau 6 mengalami kenaikan karena adanya korosi pada elektrode yang menjadi hambatan dalam sel. Semakin lama korosi yang terjadi semakin besar sehingga nilai R in akan semakin besar pula. Hal ini juga sesuai dengan nilai OCV , CCV dan I yang diperoleh bila berdasarkan dengan Hukum Ohm, yaitu nilai hambatan berbanding terbalik dengan nilai tegagan dan arusnya. Nilai R in pada pH 4 secara umum lebih rendah dibandingkan dengan pH 5 dan pH 6, akan tetapi pH 6 memiliki fluktuasi yang lebih stabil, dan menurut Nurbani (2018) semakin tinggi pH akan semakin rendah nilai laju korosinya Sehingga variasi pH 6 memiliki laju korosi yang lebih rendah dibandingkan dengan variasi pH 4 dan 5.
Hasil hambatan dalam (R in ) dari penelitian ini hampir serupa dengan penelitian oleh Pauzi et al. (2021). Pada penelitian tersebut nilai hambatan dalam (R in ) pada 1 jam pertama yang dihasilkan sebesar 0,236 KΩ sedangkan pada  penelitian  ini  memiliki  nilai  R in sebesar  0,27 5  KΩ,  hanya  memiliki  selisih  0,085  KΩ. Pada  jam  ke-72  nilai hambatan dalam (R in ) yang dihasilkan pada penelitian Pauzi et al. (2021) sebesar 0,239 KΩ dan pada penelitian ini menghasilkan hambatan dalam (R in ) sebesar 0,466 KΩ, memiliki selisih 0,227 KΩ.
Gambar 7. Hubungan antara nilai P terhadap waktu.
Grafik pada Gambar 7 menunjukkan bahwa nilai daya (P) maksimum pada larutan acid zinc variasi pH 4, 5 dan  6  berturut-turut  sebesar  14,311  mWatt,  9,037  mWatt  dan  6,166  mWatt,  sedangkan  nilai  P  setelah  72  jam berturut-turut sebesar 5,8 mWatt, 3,636 mWatt dan 1,904 mWatt. Nilai P yang dihasilkan pada larutan acid zinc pH
0 10 20 30 40 50 60 70 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 ha mb ata n ( KOhm) waktu (jam) hambatan pH 4 hambatan pH 5 hambatan pH 6 0 10 20 30 40 50 60 70 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 da ya ( mWatt ) waktu (jam) daya pH 4 daya pH 5 daya pH 6
Pauzi GA, Pratiwi NA, Surtono A dan Suciyati SW, 2022, Analisis Pengaruh Variasi pH Larutan Acid Zinc Pada Sel Volta  Dua  Kompartemen  Dengan  Elektrode  Cu(Ag)-Zn, Journal  of  Energy,  Material,  and  Instrumentation Technology , Vol. 3 No. 1, 2022
4 lebih besar dibanding dengan pH 5 dan pH 6, keadaan ini terjadi karena nilai P merupakan hasil perkalian antara nilai CCV dengan  nilai  I  yang  dihasilkan.  Semakin  tinggi  nilai CCV dan  I  maka  semakin  besar  juga  nilai  P  yang dihasilkan dan begitupun sebaliknya. Berbanding terbalik dengan nilai R in , nilai P yang dihasilkan pH 4, 5 dan 6 semakin  lama  semakin  menurun.  Hal  ini  terjadi  karena  adanya  korosi  pada  elektrode  yang  menyebabkan berkurangnya energi listrik yang dihasilkan.
Hasil daya (P) pada 1 jam pertama yang diperoleh penelitian ini memiliki nilai yang hampir serupa dengan penelitian yang dilakukan Pauzi et al. (2021). Pada penelitian Pauzi et al. (2021) daya (P) yang diperoleh pada 1 jam pertama yakni sebesar 15,179 mWatt, memiliki selisih 0,868 mWatt dengan peneltian ini. Sedangkan pada jam ke- 72 diperoleh nilai daya (P) sebesar 14,796 mWatt dan memiliki selisih 8,996 mWatt dengan penelitian ini.

## Intensitas Cahaya
Data hasil penelitian diperoleh intensitas cahaya yang dihasilkan oleh larutan acid zinc variasi pH 4, 5 dan 6 selama 72 jam dengan beban LED 20 buah dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Hubungan antara nilai intensitas cahaya terhadap waktu
Grafik  pada Gambar  8 menunjukkan  bahwa  nilai  intensitas  cahaya  pada  satu  jam  pertama  (maksimum)  yang dihasilkan larutan acid zinc variasi pH 4, pH 5 dan pH 6 berturut-turut adalah 23, 19 dan 14, sedangkan nilai pada jam ke-72 adalah 7, 6 dan 3. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai intensitas cahaya yang dihasilkan larutan acid zinc pH 4 lebih besar dibandingkan dengan pH 5 dan pH 6. Keadaan tersebut disebabkan karena nilai intensitas cahaya yang dihasilkan berbanding lurus dengan nilai I, semakin besar nilai I maka nilai intensitas cahaya yang dihasilkan juga akan semakin besar.

## 3.3 Laju Korosi Elektrode
Pada  penelitian  ini  dilakukan  juga  pengambilan  data  massa  elektrode  Zn  menggunakan  larutan acid  zinc dengan pH 4, 5 dan 6. Data tersebut digunakan untuk menghitung laju korosi dari masing-masing anode Zn dengan metode kehilangan  massa.  Berikut  ini  gambar  anode  Zn  yang  telah  digunakan  selama 3 hari pada  variasi  pH 4 ( Gambar 9 ), pH 5 ( Gambar 10 ) dan pH 6 ( Gambar 11 ). 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 25 30 inte nsita s cah aya ( lux ) waktu (jam) intensitas cahaya pH 4 intensitas cahaya pH 5 intensitas cahaya pH 6
(a) (b)
(c)
Gambar 9. Elektrode Zn setelah penggunaan selama 3 hari (a) larutan acid zinc pH 4, (b) larutan acid zinc pH 5 dan (c) larutan acid zinc pH 6
Gambar 9 (a) terlihat bahwa permukaan anode Zn pada larutan acid zinc pH 4 sudah telihat beberapa bagian yang sudah terjadi pengelupasan. Sudah terjadi korosi tetapi kondisi elektrode dapat dikatakan masih baik karna tidak  banyak  mengalami  pengelupasan,  hanya  sekitar  5,1%  yang  mengalami  pengelupasan. Gambar  9  (b) menunjukkan elektrode Zn pada larutan pH 5 telihat lebih gelap dan terjadi pengelupasan dipermukaannya lebih sedikit  dibandingkan  dengan  larutan acid  zinc pH  4,  hanya  sekitar  4,8%  yang  mengalami  pengelupasan.  Pada Gambar 9 (c) terlihat pemukaan anode Zn larutan acid zinc pH 6 yang lebih bersih dan sedikit sekali pengelupasan di  permukaannya  dibandingkan  dengan  larutan acid  zinc pH  4  dan  pH  5,  hanya  sekitar  2,9%  yang  mengalami pengelupasan.
Laju  korosi  diperoleh  dengan  pengukuran  massa  sebelum  dan  sesudah  digunakan  untuk  menghasilkan listrik dengan hambatan 20 LED dan hasil perhitungan laju korosi anode Zn pada berbagai pH dapat dilihat pada Tabel 1-Tabel 3 .
Tabel 1. Laju korosi anode Zn pada variasi pH 4 selama 3 hari Elektrode ke- K m 0 (gram) m 1 (gram) Δm(gram) r(mm/year) 1 87600 4,022 3,837 0,185 0,901 2 87600 3,995 3,785 0,210 1,022 3 87600 4,068 3,892 0,176 0,857 4 87600 4,028 3,873 0,155 0,755 5 87600 4,138 3,923 0,215 1,047 Rata-rata 0,916 Tabel 2. Laju korosi anode Zn pada variasi pH 5 selama 3 hari Elektrode ke- K m 0 (gram) m 1 (gram) Δm(gram) r(mm/year) 1 87600 4,086 3,954 0,132 0,643 2 87600 4,069 3,965 0,104 0,506 3 87600 4,088 3,968 0,120 0,584 4 87600 4,033 3,927 0,106 0,516 5 87600 4,045 3,847 0,198 0,964 Rata-rata 0,643
Pauzi GA, Pratiwi NA, Surtono A dan Suciyati SW, 2022, Analisis Pengaruh Variasi pH Larutan Acid Zinc Pada Sel Volta  Dua  Kompartemen  Dengan  Elektrode  Cu(Ag)-Zn, Journal  of  Energy,  Material,  and  Instrumentation Technology , Vol. 3 No. 1, 2022
Tabel 3. Laju korosi anode Zn pada variasi pH 6 selama 3 hari Elektrode ke- K m 0 (gram) m 1 (gram) Δm(gram) r(mm/year) 1 87600 4,092 3,979 0,113 0,550 2 87600 4,077 3,981 0,096 0,467 3 87600 4,151 4,030 0,121 0,589 4 87600 4,068 3,991 0,077 0,375 5 87600 3,956 3,876 0,080 0,389 Rata-rata 0,474 Tabel 1 , Tabel 2 dan Tabel 3 menunjukkan nilai laju korosi rata-rata anode Zn pada larutan acid zinc dengan variasi  pH  4,  5,  dan  6.  Nilai  yang  diperoleh  berturut-turut  yakni  0,916  mm/year,  0,643  mm/year,  dan  0,474 mm/year. Nilai tersebut menunjukkan nilai korosi terbesar dihasilkan oleh larutan acid zinc dengan variasi pH 4. Berbeda dengan larutan acid zinc pH 6 yang sedikit mengalami korosi. Hal tersebut dikarenakan semakin rendah pH  yang  digunakan  pada  suatu  larutan  maka  semakin  banyak  ion  yang  dihasilkannya  sehingga  kemampuan menghantarkan elektron akan semakin baik, dengan kata lain larutan tersebut memiliki konduktivitas yang lebih tinggi dan begitu sebaliknya (Atina, 2015). Larutan dengan konduktivitas yang tinggi akan mengakibatkan reaksi korosi berlangsung dengan cepat sehingga akan meningkatkan laju korosi (Hakim, 2011). Semakin rendah pH maka akan semakin tinggi laju korosinya dan semakin tinggi pH yang digunakan akan semakin rendah laju korosi yang dihasilkan (Nurbani, 2018).

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa dengan penggunaan larutan acid zinc dengan pH yang lebih rendah akan meningkatkan karakteristik elektrik dari sel volta serta meningkatkan nilai laju korosi yang dihasilkan serta pemanfaatan larutan acid zinc membuat peluang untuk meregenerasi anode Zn dilihat dari karakteristik elektrik yang dihasilkan tidak jauh berbeda dengan penelitian yang menggunakan elektrolit air laut pada kedua kompartemennya.

## 5. Daftar Pustaka
Amanto, H. dan Daryanto. (1999). Ilmu Bahan . Jakarta: Bumi Aksara.
Ansari, I., Indra, B. W., Nurohmahwati, F., dan Zakaria, I. (2017) Pengaruh Waktu dan Luas Permukaan Terhadap Ketebalan  Produk  Pada  Elektroplating Acid  Zinc . Jurnal  Teknik  kimia .  Tanggerang  Selatan:  Universitas Pamulang. 1(1), 1-6.
Atina. (2015). Tegangan dan Kuat Arus Listrik dari Sifat Asam Buah. Sainmatika . 12(2), 28-42.
Badea,  G.  E.,  Corbu,  I.,  Caraban,  A.,  dan  Cret.  P.  (2007). Seawater  Electrolysis  for Hydrogen  Production.  Revue Roumaine de Chimie . (54)1, 55-61.
Einar, B. (2003). Corrosion and Protection. Norway: Springer.
Hakim, A. A. (2011). Pengaruh Inhibitor Korosi Berbasiskan Senyawa Felonik untuk Proteksi Pipa Baja Karbon pada Lingkungan 0.5, 1.5, 2.5, 3.5% NaCl yang  Mengandung Gas CO 2 . Skripsi . Depok: Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Kholiq,  I.  ( 2015).  Pemanfaatan  Energi  Altenatif  Sebagai  Energi  Terbarukan  untuk Mendukung Subtistusi BBM.
Jurnal IPTEK . 19(2), 71-91.
Kuwahara. (2001). Geologi laut . Jakarta: Erlangga.
Nurbani, M. P. (2018). Analisa Pengaruh pH Terhadap Laju Korosi Baja S45c Hasil Galvanisasi Celup Panas Dengan Metode Kehilangan Berat. Skripsi . Jakarta: Universitas Trisakti.
Nybakken, J. W. (1992). Biologi Laut, Suatu Pendekatan Ekologis . Jakarta: PT. Gramedia Pustaka.
Pangestu, S. S. (2018). Analisis Laju Korosi Pada Sistem Energi Listrik Alternatif Berbasis Elektrolit Air Laut. JURNAL Teori dan aplikasi fisika . 6(1), 11-19.
Pauzi, G. A., Arwaditha, R. K., dan Supriyanto, A. (2017). Desain dan Realisasi Akumulator Elektrolit Air Laut Dengan Penambahan Sodium Bicarbonate (NaHCO 3 ) Sebagai Sumber Energi Alternatif. JURNAL Teori dan aplikasi fisika . 8(2), 78-82.
Pauzi, G. A., Anwar, S., Supriyanto, A., dan Suciyati, S. W. (2021). Analisis Jembatan Garam Campuran Alumina dan Kalsium Karbonat Pada Karakteristik Elektrik Pembangkit Listrik Sel Galvanis dengan Elektrolit Air Laut. Journal of Energy, Material and Instrumentation Technology . 2(4), 78-85.
Pauzi, G. A., Hudaya, E., Supriyanto, A., Warsito, dan Surtono, A. (2016). Analisis Uji Karakteristik Elektrik Air Laut Sebagai  Sumber  Energi  Listrik  Terbarukan. Prosiding  Seminar  Nasional  Sains  Matematika  Informatika  dan Aplikasinya IV . 4, 1-8.
Purnomo. (2010). Pengaruh Keasaman Buah Jeruk Terhadap Konduktivitas Listrik. ORBITH . 6(2), 276-281.
Vlack,  L.H. ( 1992). Ilmu  dan  Teknologi  Bahan  (Ilmu  Logam  dan  Bukan  Logam) .Diterjemahkan oleh Sriati Djaprie, M.E., M.Met. Jakarta: Erlangga.
Pauzi dkk, 2022/ J. Energy Mater. Instrum. Technol. Vol. 3 No. 1, 2022
Wicaksono, D., Bhakti, T. L., Taruno, R. B., Subroto, M. R. S., dan Mustikasari, A. (2021). Sistem Sensor Untuk Pemantauan Kadar Oksigen Terlarut Berbasis Galvanic Pada Kolam Budidaya Ikan Air Tawar. Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer . 9(2), 83-89.
Winston, R. R. (2008). Corrosion And Corrosion Control An Introduction To Corrosion Science And Engineering Fourth Edition . A John Wiley & Sons, Inc.
Yulianti, D., Supriyanto, A., dan Pauzi, G. A. (2017). Analisis Kelistrikan Sel Volta Memanfaatkan Logam Bekas. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika . 5(1), 49-57.