## EKSTRAK DAUN KALIANDRA SEBAGAI INHIBITOR ALAMI LAJU KOROSI ST-37
Moh. Jufri 1* , Indra Surya 1 , Ali Saifullah 1 , Suwarsono 1 , Rr. Heni Hendaryati 1 , Sudarman 1
1 Universitas Muhammadiyah Malang,  Jl. Raya Tlogomas No. 246, Malang, Indonesia
* Email: jufri@umm.ac.id

## ABSTRACT
The utilization of natural resources as a metal inhibitor is widely researched. The extract of Calliandra leaves  is  one  of  the  natural  resources  utilized  to  prevent  the  corrosion  rate.  It  contains  high  tannins, which is a natural compound that can be utilized as an inhibitor of the corrosion rate. The research is aimed to find out the efficiency of Calliandra leaves extract as the natural inhibitor for steel ST-37. The experiment  method  is  applied  to  vary  the  extract  of  Calliandra  leaves  in  the  corrosive  medium. Meanwhile, the extraction of Calliandra leaves uses the maceration method. The extraction of Calliandra leaves with the solvent uses an evaporation process using a rotary vacuum evaporator. The extract used as the inhibitor is determined in 5%, 10%, and 20% of concentrations. The sample test of corrosion used is  steel  ST-37  with  4  ×  4  cm  of  dimension  and  0.2  cm  of  thickness.  The  best  inhibition  efficiency  is 99.73%  with  an inhibition concentration  of 20%  in  HCl.  It shows  that the  extract  of  Calliandra leaves works well as an inhibitor, and it is efficient to inhibit the corrosion rate.
Keywords: calliandra, corrosion inhibitor, corrosion rate, tannins

## PENDAHULUAN
Kondisi korosif logam memang sering dipengaruhi oleh peristiwa kimiawi yang terjadi di lingkungan [1-3]. Permukaan  logam  bereaksi  terhadap  suhu,  udara,  dan gesekan udara  sehingga terjadi perubahan pada  kondisi fisik  logam.  Permukaan  logam  yang  mengalami  reaksi kimia  akan  mengalami  kerusakan  dan  penurunan kualitas  [4-6].  Korosi  pada  logam  sangat  dipengaruhi oleh  zat-zat  yang  bersifat  asam  [7-9].  Air  yang mengandung  garam  atau  yang  mengandung  pH  tinggi bisa  mengakibatkan  korosi  pada  logam.  Korosi  bisa terjadi  pada  kondisi  basah  maupun kering [10-12].  Hal ini  disebabkan  adanya  peristiwa  oksidasi  yang  dialami oleh logam.
Besi  paduan  atau alloy banyak  digunakan  pada industri  peralatan  berat  karena  sifat  mekanisnya  yang baik.  Seperti  halnya  baja  ST-37  yang  digunakan  pada industri  kapal  sebagai  poros  baling-baling  kapal ( Propeller Shaft ). Kekuatan tarik baja ini bisa mencapai 425,16 MPa dengan kekuatan puntir 566,62 MPa. Baja jenis  ini  mempunyai  nilai  kekerasan  yang  tinggi,  yaitu 140,2  VHN.  Nilai  kekerasan  ST-37  ini  tercapai  setelah perlakuan  proses  tempering  [13].  Dari  kelebihan  yang dimiliki baja ST-37, kekuatan dan kekerasannya, logam ini  masih  mempunyai  kelemahan.  ST-37  cenderung mudah mengalami korosi [14] sehingga mempengaruhi kualitas  baja  yang  digunakan  sebagai  poros  kapal. Korosi ini biasanya berupa pengaratan yang disebabkan oleh reaksi kimia dan elektrokimia.
Laju  korosi  material  bisa  dikendalikan  untuk meningkatkan daya tahan produk. Tujuan pengendalian laju  korosi  ini  juga  untuk  memberikan  kekuatan  dan keamanan,  terutama  ketika  diaplikasikan  pada  suatu perangkat  atau  mesin.  Selain  itu,  pengendalian  korosi juga  diperlukan  pada  pengaplikasian  logam  pada
peralatan kesehatan. Korosi yang terjadi pada logam merupakan  peristiwa  kerusakan  yang  terjadi  akibat faktor  metalurgi  yang  ada  pada  logam  [15]. Pengendali  ( inhibitor )  korosi  logam  diteliti  dan diciptakan  untuk  mengendalikan  laju  korosi  logam secara  efisien. Inhibitor korosi  telah  banyak  diteliti untuk  mendapatkan inhibitor yang  paling  efektif untuk mengendalikan korosi logam [14-6].
Green  inhibitor sudah  banyak  diteliti  karena sumber  daya  yang  melimpah  di  alam.  Pemanfaatan ekstrak daun banyak diteliti sebagai pengendali laju korosi.  Ekstrak  daun  pepaya  ( Carica  papaya  l ) diteliti  untuk  menjadi corrosion  inhibitor baja  ST- 37.  Pengendalian  laju  korosinya  terbukti  efektif pada  logam  paduan  ini.  [16-18].  Analisa  XRD, SEM, dan EDS dilakukan pada ekstrak daun pepaya. Hasilnya  menunjukkan  bahwa  ekstrak  daun  pepaya terbukti menurunkan difraksi dan korosi permukaan logam  dengan  medium  korosif  NaCl  3%.  Dengan 92%  medium  korosif  yang  sama,  baja  ST-37 mempunyai  daya  tahan  yang  lebih  terhadap  korosi dengan inhibitor ekstrak  daun  teh  ( Camellia sinensis ) . Penggunaan bahan alami sebagai inhibitor laju korosi dilakukan karena banyaknya kandungan tanin pada  daun  dan  biji-bijian  yang  bisa  melindungi permukaan  logam  [19]  dari  zat  kimia  dan elektrokimia  [20].  Kulit  jeruk  (citrus)  juga  bisa digunakan  sebagai inhibitor laju  korosi  dengan variasi  konsentrasi.  Selain  itu,  variasi  konsentrasi yang hampir sama juga dilakukan pada kulit mangga ( Mangifera  indica  L ).  Penelitian  pada  baja  karbon dengan inhibitor kulit  jeruk  dan  kulit  mangga menunjukkan  peningkatan  ketahanan  baja  karbon terhadap korosi [21].
Penelitian  ini  menggunakan  daun  Kaliandra ( Calliandra calothrysus ) sebagai inhibitor alami logam. Kandungan  protein  daun  Kaliandra  ( Calliandra calothrysus )  yang  tinggi,  17-28%  dan  kandungan condensed tanin  yang  mencapai  lebih  dari  10  %  [22] membuat  daun  Kaliandra  ( Calliandra  calothrysus ) berpotensi  sebagai inhibitor laju  korosi  untuk  logam. Daun  Kaliandra  dimanfaatkan  sebagai  pengendali  laju korosi  permukaan  baja  ST-37  pada  media  korosif  air laut  untuk  mendapatkan  efisiensi  pengendalian  korosi terbaik

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen dengan menggunakan variasi konsentrasi inhibitor yang berbeda.  Eksperimen  diawali  dengan  menimbang spesimen  untuk  mengetahui  bobot  awal  sebelum diberi perlakuan.  Timbangan  digital  Pioneer  OHAUS  PA214 digunakan  pada  proses  penimbangan  daun  Kaliandra. Timbangan  ini  mempunyai  akurasi  0.0001  g  dengan kapasitas  maksimal  210  g.  Bobot  awal  spesimen  ini akan  dibandingkan  dengan  bobot  spesimen  setelah diberi  perlakuan.  Penimbangan  bobot  awal  dan  bobot akhir  spesimen  juga  ditujukan  untuk  mengetahui pengaruh  pemberian  larutan  korosif  terhadap  berat spesimen.
Spesimen  akan  diberi  perlakuan  perendaman  di dalam larutan korosif yaitu air laut, HCl 3% dan H 2 SO 4 3%.  Masing-masing  larutan  yang  digunakan  untuk merendam  spesimen  divariasikan  pada persentase  yang berbeda,  0%,  5%,  10%,  dan  20%.  Perendaman  ini dilakukan selama 6 hari untuk mengetahui pengaruhnya pada spesimen. Analisa data dan perhitungan dilakukan pada spesimen setelah perlakuan.
Spesimen  dipersiapkan  dengan  tiga  cara.  Yang pertama,  sampel  baja  ST-37  dipotong  dengan  panjang dan  lebar  4  cm  dan  ketebalan  2  mm.  Sampel  ini  akan digunakan  untuk  pengujian  laju    korosi.  Proses pengeringan  dilakukan  pada  suhu  ruangan  untuk mengetahui kondisi asli spesimen. Setelah itu, spesimen ditimbang untuk mengetahui bobot awal baja.
Pada  proses  yang  kedua  dilakukan  persiapan bahan inhibitor ,  yaitu  daun  Kaliandra  segar  sebanyak 10 kg. Daun Kaliandra dikeringkan secara alami dengan menggunakan  panas  sinar  matahari.  Setelah  proses pengeringan,  daun  Kaliandra  mengalami  penyusutan menjadi 1000 gram.
Ekstraksi  dengan  menggunakan  metode  maserasi dilakukan  dengan  merendam  bubuk  daun  Kaliandra  ke dalam  etanol  96%  selama  48  jam.  Perendaman  ini dilakukan di dalam botol dan hasilnya digunakan untuk mendapatkan  filtrat.  Filtrat  yang  sudah  didapatkan diuapkan  dengan  menggunakan  alat  penguap  putar vakum ( rotary vacuum evaporator ). Penguapan dengan mesin  vakum  ini  dilakukan  dengan  memutar  pada
kecepatan  60  rpm    dan    suhu    60°C    hingga menghasilkan  ekstrak  pekat.
Langkah  terakhir  atau  langkah  ketiga  untuk persiapan  eksperimen  adalah  persiapan  medium korosif.  Medium  korosif  yang  dipersiapkan  adalah air laut, HCl 3%, dan H₂SO₄ 3% dengan total larutan 300ml.  Air  laut  digunakan  sebagai  media  korosif karena  mempunyai  kadar  salinitas  yang  tinggi,  30 hingga  40  g/liter  [23].  Medium  korosif  HCl  dan H₂SO₄  dipadukan  dengan  aquades.  Komposisi campuran  tersebut  terdiri  dari  9  ml  HCl  dan  H₂SO₄ yang  masing-masing  dicampurkan  dengan  aquades 291 ml.
Sebelum  sampel  baja  dilakukan  perendaman, sampel baja dibersihkan terlebih dahulu. Kemudian, baja direndam ke dalam media korosif  air laut, HCl 3%,  dan  H₂SO₄  3%.  Ketiga  media  korosif  tersebut ditambahkan inhibitor dan  perendaman  dilakukan selama 144 jam pada suhu ruangan.
Pencucian  sampel  dilakukan  setelah  waktu perendaman.  Pengeringan  dilakukan  pada  suhu ruangan untuk mempertahankan ketahanan inhibitor dan  sifat  korosif  larutan  yang  sebenarnya. Penimbangan  spesimen  atau  sampel  baja  juga dilakukan untuk mengetahui bobot akhir baja. Bobot yang  hilang  dihitung  untuk  mengetahui  nilai  laju korosi dan efisiensi inhibisi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari    pengujian    laju    korosi    dengan    larutan korosif  air  laut,  HCl  3%,  dan  H₂SO₄    3%    dengan selama  perendaman  144  jam  menunjukkan  adanya perbedaan  antara  sampel  baja  yang  ditambahkan inhibitor ekstrak  daun  Kaliandra  dan  yang  tidak ditambahkan inhibitor ekstrak daun  Kaliandra.  Dari variasi  konsentrasi inhibitor yang  diberikan  pada spesimen  baja  ST-37  menunjukkan  adanya  indikasi pengurangan  laju  korosi  karena  penambahan inhibitor ekstrak  daun  Kaliandra.  Ini  seperti  yang terlihat pada Gambar 1.
Gambar  1 menunjukkan  penurunan laju korosi dengan  penambahan  konsentrasi inhibitor ekstrak daun  Kaliandra.  Ini  menunjukkan  peran  ekstrak daun Kaliandra sebagai inhibitor alami untuk logam. Kemampuan  ini  dimiliki  ekstrak  daun  Kaliandra karena kandungan tanin yang tinggi. Tanin memiliki gugus  fenolik  yang  memiliki  kemampuan  untuk membentuk  garam tanninate dengan    ion ferric . Proses    inhibisi    korosi    dari    tanin    dapat disebabkan    oleh  pembentukan  jaringan  dari  garam ferric  tanninate yang  melindungi  permukaan  logam [24-27].
Gambar 1. Pengaruh konsentrasi inhibitor terhadap laju korosi
Dari  ketiga  medium  korosif  yang  digunakan, medium  asam  menunjukkan  pengaruh  laju  korosi  yang lebih  besar  daripada  air  laut.  Medium  air  asam mempunyai  ion  H+  yang  tinggi  yang  menyebabkan reaksi  reduksi  sehingga  bisa  menyebabkan  korosi  atau mengakibatkan  laju  korosi  yang  tinggi.  Hidrogen  yang semakin  besar  menyebabkan  lebih  banyak  logam  besi yang teroksidasi dan menghasilkan karat [24].
Inhibitor yang  ditambahkan  pada  media  korosif dapat  mengurangi  laju  korosi  dan  dapat  meningkatkan nilai  inhibisi.  Cairan inhibitor dapat  bekerja  optimal dengan  melapisi  dan  melindungi  permukaan  spesimen melalui  proses  perendaman.  Dengan  perbedaan  variasi
konsentrasi inhibitor yang  dicampurkan  dalam larutan,  semakin  banyak  konsentrasi inhibitor yang dicampurkan  dalam  larutan  media  korosi  maka semakin baik lapisan yang dibentuk pada permukaan material sehingga meminimalisir proses korosi yang terjadi.  Kemampuan    inhibisi  ekstrak  daun Kaliandra diukur  dari  efisiensinya dalam mencegah laju  korosi.  Nilai  efisiensinya  tergantung  pada jumlah  konsentrasi inhibitor yang    ditambahkan. Hubungan  efisiensi inhibitor terhadap  konsentrasi inhibitor dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Pengaruh konsentrasi inhibitor terhadap efisiensi inhibisi
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  nilai  efisiensi inhibisi  ekstrak  daun  Kaliandra  terhadap  korosi  baja ST-37  mengalami  peningkatan  ketika  konsentrasinya ditambahkan.  Efisiensi  tertinggi  untuk  medium  air  laut sebesar  97,32%,  HCl  3%  sebesar  99,73%,  dan  untuk medium  H₂SO₄    sebesar  98,14%.  Efisiensi  tertinggi pada  ketiga  medium  terjadi  pada  penambahan konsentrasi inhibitor sebesar 20%.

## KESIMPULAN
Hasil  penelitian  dan  pengujian  laju  korosi  pada baja ST-37  menggunakan medium korosif air laut, HCl 3%,  dan  H₂SO₄  3% menunjukkan  bahwa    ekstrak daun Kaliandra dapat digunakan sebagai inhibitor korosi baja
ST-37.  Dengan  menggunakan  metode weight  loss dengan  variasi  konsentrasi inhibitor ekstrak  daun kaliandra 5%, 10%, dan 20%, nilai efisiensi inhibisi tertinggi  didapatkan  pada  medium  air  laut  dengan penambahan konsentrasi inhibitor sebesar 20% yaitu 97,32%.  Pada  medium  HCl  3%  efisiensi  inhibisi tertinggi dengan penambahan inhibitor sebesar 20% yaitu 99,73%.  Selain itu, pada  medium  H₂SO₄ 3% efisiensi    inhibisi  tertinggi    juga  terjadi  pada penambahan inhibitor ekstrak  daun  Kaliandra dengan konsentrasi sebesar 20% yaitu 98,14%. Hasil penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  penambahan inhibitor ekstrak  daun  Kaliandra  memberikan penurunan nilai laju korosi pada baja ST-37.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  M.  Cabrini,  S.  Lorenzi,  and  T.  Pastore,  2016,
Corrosion  Behavior  of  Carbon  Steels  in  CCTS Environment,” International Journal of Corrosion , vol. 2016, pp. 1–7.
[2]  E.  F.  Rahayu  and  D.  S.  Asmorowati,  2019, Review  of  metal  corrosion  on  food  cans, Journal of  Physics:  Conference  Series ,  Vol.  1321  (2),  pp. 022037.
[3]  S.  Zehra,  M.  Mobin,  and  J.  Aslam,  2022,  An overview of the corrosion chemistry, in Environmentally Sustainable Corrosion Inhibitors , pp. 3–23.
[4]  F. Casanova-del-Angel, 2017, Corrosive Behavior and Physic-Chemical Characterization of Filtration Tanks, Open  Journal  of  Physical  Chemistry ,  Vol. 07 (4), pp. 123–132.
[5]  Y.  Hou,  D.  Lei,  S.  Li,  W.  Yang,  and  C.-Q.  Li, 2016,  Experimental  Investigation  on  Corrosion Effect  on  Mechanical  Properties  of  Buried  Metal Pipes, International  Journal  of  Corrosion ,  Vol. 2016, pp. 1–13.
[6]  H.  Lgaz et  al. ,  Corrosion  Inhibition  Properties  of Thiazolidinedione  Derivatives  for  Copper  in  3.5 wt.% NaCl Medium, Metals (Basel) , Vol. 11 (11), pp. 1861.
[7]  R.  Fan,  W.  Zhang,  Y.  Wang,  D.  Chen,  and  Y. Zhang,  2021,  Metal  Material  Resistant  to Hydrochloric Acid Corrosion, Journal of Physics: Conference Series , Vol. 1732 (1), pp. 012134.
[8]  N.  Nnaji,  N.  Nwaji,  J.  Mack,  and  T.  Nyokong, 2019,  Corrosion  Resistance  of  Aluminum  against Acid  Activation:  Impact  of  Benzothiazole- Substituted  Gallium  Phthalocyanine, Molecules , Vol. 24 (1), pp. 207.
[9]  B.  E.  A.  Rani  and  B.  B.  J.  Basu,  2012,  Green Inhibitors  for  Corrosion  Protection  of  Metals  and Alloys:  An  Overview, International  Journal  of Corrosion , Vol. 2012, pp. 1–15.
[10]  D. S. Dunn, M. B. Bogart, C. S. Brossia, and G. A. Cragnolino,  Corrosion  of  Iron  Under  Alternating Wet  and  Dry  Conditions, Corrosion ,  Vol.  56  (5), pp. 470–481.
[11]  T.  Nishimura,  A.  Tahara,  and  T.  Kodama,  2001, Effect  of  Al  on  the  Corrosion  Behavior  of  Low Alloy  Steels  in  Wet/Dry  Environment, Materials Transactions , Vol. 42 (3), pp. 478–483.
[12]  I.  Saefuloh et  al. ,  2020,  The  Study  of  Corrosion Behavior and Hardness of AISI Stainless Steel 304 in  Concentration  of  Chloride  Acid  Solution  and Temperature  Variations, Journal  of  Physics: Conference Series , Vol. 1477 (5), pp. 052058.
[13]  R. R. Aminuddin, A. W. B. Santosa, and H. Yudo, 2020,  Analisa  Kekuatan  Tarik,  Kekerasan  dan Kekuatan Puntir Baja ST 37 sebagai Bahan Poros Baling-baling  Kapal  (Propeller  Shaft)  setelah Proses  Tempering, Jurnal  Teknik  Perkapalan , Vol. 8 (3), pp. 368–374.
[14]  N.  Aprilliani,  E.  G.  Suka,  and  Suprihatin,  2017, Efektivitas  Ekstrak  Daun  Belimbing  Wuluh (Averrhoa Bilimbi L.) Sebagai Inhibitor Pada Baja St37  Dalam  Medium  Korosif  NaCl  3%, Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika , Vol. 5 (2), pp. 161–172.
[15]  D.  M.  Sari,  S.  Handani,  and  Y.  Yetri,  2013, Pengendalian  Laju  Korosi  Baja  St-37  Dalam Medium  Asam  Klorida  dan  Natrium  Klorida Menggunakan  Inhibitor  Ekstrak  Daun  Teh (Camelia Sinensis), Poli Rekayasa , Vol. 8 (2).
[16]  A.  P.  Yanuar,  H.  Pratikno,  and  H.  S.  Titah, 2017,  Pengaruh  Penambahan  Inhibitor  Alami terhadap Laju Korosi pada Material Pipa dalam Larutan  Air  Laut  Buatan, Jurnal  Teknik  ITS , Vol. 5 (2).
[17]  G.  Nugroho,  A.  Pradityana,  N.  Husodo,  M. Mursid,  G.  D.  Winarto,  and  F.  T.  Putrandi, 2018,  Mechanism  of  papaya  leaf  as  organic inhibitor in corrosion process, p. 050017.
[18]  B. Tan et al. , 2021, Papaya leaves extract as a novel eco-friendly corrosion inhibitor for Cu in H2SO4  medium, Journal  of  Colloid  and Interface Science , Vol. 582, pp. 918–931.
[19]  A.  R.  Permanasari,  T.  R.  Saputra,  A. Nurul’Aina,  and  S.  Liska,  2020,  Penentuan Pelarut  Terbaik  pada  Ekstraksi  Tanin  Kulit Kayu  Akasia  dan  Pengaruhnya  Sebagai Inhibitor  Laju  Korosi  pada  Baja  Karbon, Jurnal  Teknik  Kimia  dan  Lingkungan ,  Vol.  4 (1), pp. 7.
[20]  A.  Rochmat,  G.  Liantony,  and  Y.  D. Septiananda,  2019,  Uji  Kemampuan  Tanin Daun  Ketapang  Sebagai  Inhibisi  Korosi  pada Baja  Mild  Steel  dalam  Pipeline, Jurnal Integrasi Proses , Vol. 8 (1), pp. 45.
[21]  T. N. R., S. K. W., A. Purniawan, B. A. K., and Sulistijono,  2015,  Pengaruh  penambahan ekstrak kulit buah jeruk dan kulit buah mangga sebagai  inhibitor  korosi  pada  baja  karbon dalam media NaCl 3,5 %, Jurnal Sains Materi Indonesia , Vol. 17 (1).
[22]  I. Setyawati, I. G. N. A. D. Putra, and N. G. K. Roni,  Histologi  Tubulus  Seminiferus  dan Kadar  Testosteron  Tikus  yang  Diberi  Pakan Imbuhan  Tepung  Daun  Kaliandra  dan  Kulit Nanas (Histology of Seminiferous Tubules and Testosterone  Level  of  Rat  Given  Calliandra Leaf  Meal  and  Pineapple  Peels  in  The  Diets),
Jurnal Veteriner , Vol. 18 (3), pp. 369.
[23]  L.  A.  Cisternas  and  E.  D.  Gálvez,  The  use  of seawater  in  mining,  2018, Mineral  Processing and Extractive Metallurgy Review , Vol. 39 (1), pp. 18–33.
[24]  M.  A.,  H.  S.,  and  Y.  Y.,  2014,  Pengaruh Konsentrasi  Inhibitor  Ekstrak  Daun  Kakao (Theobroma cacao) terhadap Laju Korosi Baja Hardox 450, Jurnal Fisika Unand .
[25]  Pratikno, H., Sulistiyaning Titah, H., & Kurnia Shandy,  Y.  2018.  Bio-Inhibitor  on  Corrosion Rate  of  ASTM  A53  Steel  in  Marine Environment. MATEC Web of Conferences .
[26]  Sanjaya, R., Ginting, E., & Riyanto, A., 2018, Efektivitas  Ekstrak  Daun  Pepaya  (Carica papaya  l)  sebagai  Inhibitor  pada  Baja  ST37 dalam  Medium  Korosif  NaCl  3%  dengan Variasi  Waktu  Perendaman. Jurnal  Teori  Dan Aplikasi Fisika , Vol. 6 (2), pp. 167–174.
[27]  Tang,  Y.,  Liu,  L.,  Fan,  L.,  Li,  Y.,  &  Wang,  F., 2014, The Corrosion Behavior of Pure Iron under Solid  Na2SO4  Deposit  in  Wet  Oxygen  Flow  at 500 °C, Materials , Vol. 7 (9), pp. 6144–6157.