SINTESA LAPISAN NIKEL (Ni) PADA PERMUKAAN BAJA DENGAN METODE ELEKTRODEPOSISI DENGAN PENAMBAHAN INHIBITOR EKSTRAK KULIT BUAH KAKAO (THEOBROMA CACAO)
Yuli Yetri # , Silva Azaria Mahaputri * , Dahyunir Dahlan *
# Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang, Kampus Limau Manis, Padang, 25163
* Jurusan Fisika, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Kampus Limau Manis, Padang, 25163
E-mail: yuliyetriyetri@gmail.com

## Abstrak
Telah  dilakukan  proses  elektrodeposisi  lapisan  Ni  diatas  subtrat  baja  dengan  menggunakan  larutan  0,5  M NiSO 4 .6H 2 O,  H 3 BO 3 dengan  penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao.  Pada  penelitian  ini  dilakukan variasi  tegangan  elektrodeposisi  1,  2,  3  dan  4  V.  Sementara  variasi  konsentrasi  inhibitor  ekstrak  kulit  buah kakao  dilakukan    dengan  variasi  konsentrasi  1  %  dan  2  %.  Waktu  elektrodeposisi  dilakukan  selama  25  menit untuk  setiap  sampelnya.  Terdapat  perbedaan  morfologi  pada  baja  sebelum  dan  setelah  dielektrodeposisi. Peningkatan  tegangan  maka  hasil  dari  deposisi  terlihat  semakin  tebal.  Dengan  melakukan  variasi  konsentrasi dan  variasi  tegangan  elektrodeposisi,  didapatkan  konsentrasi  yang  baik  yaitu  dengan  konsentrasi  1%  dengan tegangan 3 Volt. Penambahan inhibitor ekstrak  kulit buah kakao  membuat  morfologi permukaan baja menjadi lebih halus dan lebih merata.
Kata Kunci : Baja, Elektrodeposisi, NiSO 4 , Inhibitor, Ekstrak Kulit Buah Kakao

## Abstract
A  process  of  Ni  layer  electrodeposition  has  been  performed  on  a  steel  substrate  using  a  0.5  M  NiSO 4 .6H 2 O, H 3 BO 3 solution  with  the  addition  of  a  extract  inhibitor  cacao  peels.  In  this  research,  there  are  variations  of electrodeposition voltage 1, 2, 3 and 4 V. While the variation of extract inhibitor cacao peels concentration is done with variation of concentration 1% and 2%. The electrodeposition time was carried out for 25 minutes for each sample. There are morphological differences in steel before and after electrodeposition. Increased voltage then the results of the deposition looks more and more thick. By varying the concentration and variation of the electrodeposition  voltage,  a  good  concentration  of  1%  with  3  volts  is  obtained.  The  addition  of  a  extract inhibitor cacao peels shell extract inhibitors makes the surface morphology of the steel becomes smoother and more evenly distributed.
Keyword: Steel, Electrodeposition, NiSO 4 , Inhibitor, Cacao Peels Extract

## PENDAHULUAN
Baja telah banyak digunakan dibidang industri karena  material  ini  kuat,  mudah  ditempa,  mudah teroksidasi, daya hantar listrik dan panas yang baik. Beberapa  aplikasi  penggunaan  baja  adalah  seperti pipa  pengaliran  minyak  lepas  pantai,  konstruksi jembatan,  bangunan,  kerangka  kendaraan.  Tetapi baja  sangat  mudah  teroksidasi,  karena  berinteraksi langsung  dengan  lingkungan  sekitarnya  dan mengakibatkan  terjadinya  korosi.  Korosi  tidak
hanya  merugikan  manusia  dan  lingkungan  dan secara  ekonomis  tetapi  juga  mengakibatkan pemborosan  biaya  dan  kerugian  ekonomi  yang sangat besar [1] bahkan dapat mengancam keselamatan  manusia [2] .  Korosi  adalah  proses kerusakkan  akibat  adanya  reaksi  kimia  antara logam  atau  paduannya  dengan  lingkunganya [3] .
Korosi  pada  logam  merupakan  proses  reaksi reduksi  dan  oksidasi  kimia  atau  elektrokimia  yang menyebabkan  transfer  elektron  dari  baja  ke lingkungan  sehingga  terjadi  perubahan  bilangan
e -ISSN: 2548-9828
oksidasi  logam  dari  nol  menjadi  bermuatan  positif
[4] . Untuk mencegah logam tersebut dari kerusakkan  dan  tampilannya  tetap  bagus  telah dilakukan  berbagai  cara  untuk  meminimalisir terjadinya  korosi.  Dengan  cara  membersihkan, mencat,  atau  melapisi  permukaannya.  Cara  yang lebih  efisien  dan  mudah  dilakukan  untuk  melapisi permukaan  baja  yaitu  dengan  cara  metode elektrodeposisi.  Elektrodeposisi  adalah  melapisi permukaan  baja  dengan  logam  lainnya  dengan menggunakan  bahan  larutan  elektrolit [5] ,  disini digunakan  NiSO 4 .  Adapun  cara  lain  yang  dapat digunakan  untuk  sebagai  pelapis  permukaan  yaitu dengan  menambahkan  larutan  inhibitor,  dimana larutan  inhibitor  ini  untuk  memperlambat  laju korosinya.  Ada  banyak  inhibitor  yang  bisa  kita dapatkan,  ada  inhibitor  organik  dan  anorganik. Inhibitor  anorganik  lebih  berbahaya  karena termasuk senyawa kimia serta relatif lebih mahal [6] . Sedangkan inhibitor organik kita bisa mendapatkan dari  alam  dan  relatif  lebih  murah  dan  mudah dilakukan.  Jadi  kita  bisa  memanfaatkan  senyawa- senyawa  organik  yang  terdapat  di  alam  sebagai inhibitor, dimana bahan- bahan alam yang kita pilih yaitu bahan alam yang mengandung zat tanin, yang dapat manghambat terjadinya proses korosi.
Dari  beberapa  penelitian  yang  telah  dilakukan dengan  menggunakan  tumbuhan  sebagai  contoh adalah  inhibitor  getah  pinus,  ekstrak  gambir  dan ekstrak  kopi [5] ,  inhibitor  ekstrak  nenas [4] ,  ekstrak sambiloto [7] ,  inhibitor  ekstrak  kacang  merah [8] , ekstrak aningeria  robusta [9] ,  ekstrak camellia sinensis [7] ,  ekstrak  daun  sirsak [10] ,  ekstrak  daun bayam merah [9], ekstrak kulit buah kakao [3, 10, 1,2] . Telah  dilakukan  penelitian  inhibisi  korosi  dan pemulihan  sifat  mekanik  baja  lunak  menggunakan ekstrak kulit buah kakao ( Theobroma cacao ) dalam media asam [10, 1, 2] . Telah dilakukan juga penelitian tentang  perilaku  korosi  inhibitor  yang  ramah lingkungan  dari  ekstrak  kulit  buah  kakao  untuk baja ringan dalam media korosif NaCl 1.5M [2] .
Maka  penelitian  ini  memanfaatkan  kulit  buah kakao  sebagai  inhibitor  yang  akan  dilapisi kepermukaan  baja  dengan  menggunakan  metode elektrodeposisi dengan penambahan zat NiSO 4 .

## METODE DAN BAHAN
1. Pembuatan Larutan Elektrolit
Larutan  elektrolit  yang  digunakan  adalah larutan NiSO 4 yang dibuat dengan cara menimbang zat  NiSO 4 sebanyak  20  gram  dan  ditambahkan  3 gram  H 3 BO 3 serta  dilarutkan  dalam  200  mL aqudest.  Kemudian  larutan  tersebut  diaduk  dengan menggunakan magnetic  stirrer selama  30  menit pada suhu kamar.
2. Pembuatan  Ekstrak  Kulit  Buah Kakao
Kulit  buah  kakao  yang  didapatkan  diiris  tipis- tipis  dan  dikering  anginkan  selama  14  hari, kemudian  setelah  kering  digerinda  dengan  mesin gerinda.  Kulit  buah  kakao  hasil  dari  gerinda dimaserasi  dengan  menggunakan  metanol  70% selama 5 hari, setelah itu kita saring dan dilakukan pemekatan dengan menggunakan vakum evapolator.  Hasil  dari  vakum  evapolator  kita dapatkan ekstrak pekat kulit buah kakao. Hasil dari ekstrak  pekat  kulit  buah  kakao  kita  buat  larutan induk yang nanti akan dilarutankan menjadi variasi konsentrasi.
3. Proses Elektrodeposisi
Proses elektrodeposisi dilakukan dengan melarutakan  5  ml  larutan  NiSO 4 dan  5  ml  larutan ekstrak  kulit  buah  kakao.  Larutan  gabungan tersebut  di  masukan  kedalam  alat  elekrodeposisi. Dilakukan  variasi  tegangan  1  volt  sampai  5  volt, dan  juga  dilakukan  variasi  konsentrasi  dengan konsntrasi  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao  1% dan  2%  dan  dengan  tanpa  adanya  penambahan inhibitor ekstrak kulit buah kakao.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakterisasi  Permukaan  Dengan  Mikroskop
Optik
Karakterisasi permukaan dilihat dengan menggunakan  Mikroskop  optik,  dimana  seluruh hasil dari varisi tegangan dan penambahan inhibitor ekstrak kulit buah kakao dilihat dengan menggunakan mikroskop optik. Hasil dari mikroskop  optik  dapat  dilihat  pada  Gambar  1.
(a) (b)
(c)
(d) (e) (f)
Gambar 1. Hasil dari baja yang sudah dielektrodeposisi dengan varisi tegangan dan penambahan inhibitor ektrak kulit buah kakao dengan konsentrasi 1%
Hasil
Pengamatan morfologi dengan mikroskop  optik  dengan  perbesaran  100x  dengan variasi tegangan 1V, 2V, 3V, 4V dan 5V dan arus 2 mA  dengan  adanya  penambahan  dan  tanpa  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao. Memperlihatkan  permukaan  baja  yang  belum dielektrodeposisi  dan  yang  sudah  dielektrodeposisi dengan variasi tegangan.
Dapat dilihat variasi tegangan yang digunakan adalah 1 volt sampai dengan 5 volt dengan adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao dengan  konsentrasi  1%.  Pada  Gambar  1a  dapat dilihat  hasil  dari  elektrodeposisi  tanpa  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao, dapat dilihat permukaan tidak rapi dan ada banyak
gumpalan,  dan  belum  terlapisi  semua  permukaan baja.  Pada  Gambar  1b  proses  elektrodeposisi dengan  variasi  tegangan  1  volt  dan  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao, terlihat  sudah  terlapisi  dan  banyak  gumpalan- gumpalan  tidak  merata.  Pada  Gambar  1c  dengan variasi tegangan 2 volt dapat dilihat belum merata, untuk  variasi  tegangan  3  vol  dapat  dilihat  pada Gambar  1d,  dilihat  permukaann  terlapisi  secara merata  dan  lapisan  terlihat  tidak  mengumpal  dan terlapisi  tipis.  Sedangkan  variasi  tegangan  3  volt dan  4  volt  terlihat  permukaan  merata  tetapi  tidak terlapisi  dengan  tipis  dan  terdapat  banyak gumpalan.
(a) (b)
(c)
(d) (e)
(f)
Gambar 2. Hasil dari baja yang sudah dielektrodeposisi dengan varisi tegangan dan penambahan inhibitor ektrak kulit buah kakao dengan konsentrasi 2%.
Dapat dilihat variasi tegangan yang digunakan adalah 1 volt sampai dengan 5 volt dengan adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao dengan  konsentrasi  2%.  Pada  Gambar  2a  dapat dilihat  hasil  dari  elektrodeposisi  tanpa  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao, dapat dilihat permukaan tidak rapi dan ada banyak gumpalan,  dan  belum  terlapisi  semua  permukaan baja.  Pada  Gambar  2b  proses  elektrodeposisi
dengan  variasi  tegangan  1  volt  dan  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao, terlihat  sudah  terlapisi  dan  banyak  gumpalan- gumpalan  dan  lapisan  tebal.  Pada  Gambar  2c dengan variasi tegangan 2 volt dapat dilihat merata tetapi lapisan terlalu teba;, untuk variasi tegangan 3 vol  dapat  dilihat  pada  Gambar  2d,  dilihat permukaann  terlapisi  secara  merata  dan  lapisan terlihat  mengumpal  dan  lapisan  tebal.  Sedangkan
variasi  tegangan  3  volt  dan  4  volt  terlihat permukaan merata tetapi tidak terlapisi dengan tipis
terlalu  tebal  dan  terdapat  banyak  gumpalan.

## B. Scanning Electron Microscopy
Gambar 3. Foto SEM dari baja yang sudah dielektrodeposisi dengan  NiSO 4 dan inhibitor ekstrak kulit buah kakao dengan perbesaran 1000x
Gambar  3  memperlihatkan  hasil  analisis morfologi  permukaan  baja  dengan  SEM  pada perbesaran  1000x  tanpa  dan  adanya  inhibitor ekstrak  kulit  buah  kakao.    Pada  Nikel  tanpa penambahan  inhibitor  kulit  buah  kakao  lapisan terlihat  retakan  yang  cukup  besar  dan  mudah terkelupas  (Gambar  3a).  Retakan  lapisan  tersebut memudahkan air atau bahan pelarut terperangkap [11] . Hal ini akan menyebabkan lapisan lebih  mudah  terkorosi [1,  12,  13]. Elektrodeposisi larutan  NiSO 4 menggunakan  inhibitor  ekstrak  kulit buah  kakao  1%  selama  25  menit  ditunjukkan  pada Gambar  3(b).  Tampak  bahwa  lapisan  permukaan yang dihasilkan lebih halus dari pada Gambar 3(a). Dengan  demikian  ekstrak  kulit  buah  kakao mempengaruhi  permukaan  lapisan  nikel.  Gambar 3(c)  memperlihatkan  lapisan  nikel  yang  dihasilkan dari penambahan inhibitor ekstrak kulit buah kakao 2%.  Permukaan  lapisan  banyak  ditutupi  oleh lapisan  berbentuk  putih,  yang  diduga  sebagai pengaruh  penambahan  ekstrak  kulit  buah  kakao
yang  berlebih,  sehingga  menutupi  lapisan  nikel  itu sendiri.  Hal  ini  juga  terlihat  saat  terjadinya  proses elektrodeposisi, dimana larutan tersebut agak keruh. Dari  peristiwa  ini  dapat  disimpulkan  bahwa penambahan  ekstrak  kulit  buah  kakao  yang berlebihan  juga  tidak  bagus  untuk  sintesis  lapisan nikel dengan metode elektrodeposisi

## KESIMPULAN
Dari hasil elektrodeposisi dengan menggunakan  larutan  elektrolit  NiSO 4 dan  adanya penambahan  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao tegangan  yang  terbaik  dalam  melapisi  permukaan baja  ada  dengan  tegangan  3  volt,  dan  konsentrasi terbaik  terdapat  pada  konsentrasi  inhibitor  ektrak kulit buah kakao 1% terlihat permukaan pelapisannya  lebih  merata  dan  lapisannya  terlihat lebih  tipis  dan  tidak  adanya  gumpalan-gumpalan pada permukaan
baja.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Yetri. Y., 2015, Inhibisi Korosi dan Pemulihan Sifat  Mekanik  Baja  Lunak  Menggunakan Ekstrak Kulit Buah Kakao ( Theobroma Cacao) Dalam Media Asam. Disertasi Program Doktor Ilmu  Kimia,  Fakultas  MIPA,  Universitas Andalas, Padang.
2. Yuli.  Y.,  2016, Corrosion  Behavior  of Environmental Friendly Inhibitor of Theobroma cacao Peels Extract for Mild Steel in  NaCl  1.5  M ,  Environmental  Asia,  Thai Society  of  Higher  Education  Institutes  on Environment, 9(1), 45-59.
3. Figueira.  A,  and  Janick,  2008,  New  Products from Theobroma  cacao .  Speed  pulp  and  pod gum, Advances in Botanical Research , 55 hal. 885-892.
4. Ekanem U.F, Umoren S.A, Udousoro S.A, and Udoh  A.P,  2010,  Inhibition  of  mild  steel Corrosion  in  HCL  using  Pineapple  leaves extract, Journal  of  Material  Sciense ,  45,  hal. 5558-5566.
5. Agustina,  E.,  Dahlan,  D.,  Syukri.,  2013, Struktur  dan  Sifat  Optik  Lapisan  Tipis  TiO2 (Titanium  Dioksida)  Yang  Dihasilkan  dengan Metode Elektrodeposisi, Jurnal Fisika Unand , Vol. 2, No. 3, Jurusan Fisika Unand, hal. 180- 185.
6. Ostovari  A,  Hoseinieh  S.M,  Peikari,  M, Shadizadeh,  S.R,  and  Hashemi.S.J.  2009. Corrosion  Inhibitor  of  mild  steel  in  1  M  HCL solution  by  Henna  Extract  :  A  Comparative Study  of  Inhibition  by  Henna  and  Its Contituents  (Lawsone,  Gallic  acid,  Glucose and  Tanic  acid). Corrosion  Sciens ,  51,  hal. 1935-1949.
7. Loto,  C.A,  2011,  Inhibition  effect  of  tea ( Camellia Sinensis ) extract on the corrosion of mild  steel  in  dilute  sulphuric  acid,  J.Mater. Environ Sciens 2(4), hal. 335-344.
8. Mustopo,  D.Y.,  2011,  Pengaruh  Waktu Terhadap  Ketebalan  dan  Adhesivitas  Lapisan pada  Proses  Elektroplating  Khrom  Dekoratif Tanpa  Lapisan  Dasar,  dengan  Lapisan  Dasar
Tembaga  dan  Tembaga-Nikel, Skripsi, Teknik Mesin  Fakultas  Teknik,  Universitas  Sebelas Maret, Surakarta.
9. Mustopo,  D.Y.,  2011,  Pengaruh  Waktu Terhadap  Ketebalan  dan  Adhesivitas  Lapisan pada  Proses  Elektroplating  Khrom  Dekoratif Tanpa  Lapisan  Dasar,  dengan  Lapisan  Dasar Tembaga  dan  Tembaga-Nikel, Skripsi, Teknik Mesin  Fakultas  Teknik,  Universitas  Sebelas Maret, Surakarta.
10. Purnomo, A., 2015, pengaruh variasi konsentrasi  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao terhadap laju korosi pipa baja karbon a53 pada media  air  laut, Jurnal  ROTOR, Volume8 Nomor1,  Jur.  Teknik  Mesin,  Universitas Jember, Hal. 8-12.
11. Yatiman.P.,  2009, Application  of  Organic Inhibitors for Corrosion Control of Metals and Alloys , Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan  dan  Penerapan  MIPA,  Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.
12. Dahlan,  D.,  2009,  Electrodeposition  of  Cu2O Particles  by  Using  Electrolyte  Solution Containing  Glucopone  as  Surfactant, Jurnal Ilmiah  Fisika  (JIF), Vol.  1,  No.  2,  Jur.  Fisika Unand, hal. 18-20.