## PENGARUH LAJU ALIR LARUTAN ASAM SITRAT TERHADAP KOROSI ALUMINIUM

## THE EFFECT OF CITRIC ACID FLOWRATE ON ALUMINUM CORROSION
Isdiriayani Nurdin*, Pramujo Widiatmoko, Hary Devianto, Ferdyan Ihza Akbar, Tiara Calista Shandy
Program Studi Teknik Kimia - Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung Bandung 40132, Indonesia
*Email: isdi@che.itb.ac.id Diterima: 14 Agustus 2018 Direvisi: 24 September 2018 Disetujui: 2 Oktober 2018

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku korosi aluminium dalam larutan asam sitrat  pada kondisi fluida  dinamis.  Pengujian  laju  korosi  dilakukan  dengan  menggunakan Rotating  Disk  Electrode (RDE)  dan potensiostat.  Konsentrasi  asam  sitrat  divariasikan  2%,  3,5%  dan  5%–w/v  pada  rejim  aliran  transisi  dan  turbulen. Hasil penelitian menunjukkan laju korosi aluminium yang ganas, dalam rentang 2,12–24,86 mm/tahun. Konsentrasi asam sitrat 5%-w/v memberikan laju korosi aluminium yang lebih rendah akibat pembentukan lapisan pasif. Reaksi korosi yang terjadi bersifat irreversible satu tahap dengan produk korosi berupa Al 2 O 3 yang tidak stabil.
Kata kunci : korosi parah, asam sitrat, fluida dinamis, rotating disk electrode

## ABSTRACT
Corrosion behaviour of alumina in a citric acid solution has been investigated under a dinamic condition of fluid.  The  corrosion  test  was  conducted  using  the  Rotating  Disk  Electrode  and  potentiostat.  The  citric  acid concentration were 2, 3.5 and 5% w/v. The corrosion rates were found to be severe, within the rate of 2.12 – 24.86 mm/year.  The  corrosion  rate  under  the  citric  acid  concentration  of  5%  was  found  lowest  due  to  the  formation  of passive  layer.  The  corrosion  was  of  a  one  step  irreversible  reaction,  and  the  corossion  product  of  Al 2 O 3 was unstable.
Keywords : severe corrosion, citric acid, dynamic corrosion, rotating disk electrode

## PENDAHULUAN
Aluminium banyak digunakan pada peralatan  industri  maupun  kemasan  pangan karena  sifatnya  yang  ringan,  relatif  murah,  dan kuat. Aluminium murni memiliki tensile strength 34  MPa  dan yield  strength 90  MPa  [1].  Garam aluminium  tidak  merusak  lingkungan  dan  tidak beracun  [2]  sehingga  dapat  digunakan  sebagai material kemasan makanan. Selain itu, aluminium  juga  memiliki  konduktivitas  panas tinggi  yaitu  247  W.m -1 .K -1 [1]  sehingga  cocok digunakan  sebagai  bahan  konstruksi  peralatan proses pengolahan bahan pangan. Namun, kontak antara  aluminium  dengan  fluida  proses  atau bahan pangan berpotensi menimbulkan korosi.
Asam  sitrat  banyak  digunakan  di  dalam produk  minuman  rasa  buah.  Selain  itu,  asam sitrat  juga  difungsikan  sebagai  bahan  pengawet, anti-oksidan,  penstabil,  dan  agen chelating pada produk-produk  makanan.  Di  dalam  larutan asam sitrat 5%-w/w, korosi aluminium akan  mengakibatkan  pengurangan  ketebalan aluminium  sekitar  10  µm/tahun  pada  temperatur ruang  dan  0,1  mm/tahun  pada  temperatur  50 o C [3].  Laju  korosi  dipengaruhi  oleh  tingkat keasaman  fluida,  oksigen  terlarut,  temperatur, lama  waktu  kontak,  dan  cara  kontak  fluida proses. Fluida dapat berkontak dengan aluminium  pada  kondisi  diam  (statik)  atau bergerak  (dinamis).  Penelitian  terkait  ketahanan korosi  aluminium  di  dalam  larutan  asam  sitrat pada  kondisi  diam  telah  banyak  dilakukan
[4,5,6,7]. Sementara itu, data kuantitatif mengenai  ketahanan  korosi  aluminium  di  dalam aliran  asam  sitrat  masih  terbatas.  Sejauh  ini, hanya Seruga, dan Hasenay [4] yang menunjukkan  hasil  uji  korosi  menggunakan Rotating  Disk  Electrode ( RDE)  di  larutan  asam sitrat.  Fluida  bergerak  akan  menipiskan  lapisan difusi  Nernst  sehingga  transfer  massa  ion-ion yang terlibat aktif dalam korosi meningkat. Rapat arus  limit  korosi  meningkat  seiring  peningkatan turbulensi  fluida.  Oleh  karena  itu,  tingkat  korosi diprediksi  meningkat  bila  dibandingkan  operasi pada  kondisi  statik.  Berdasarkan  hal  tersebut, penelitian  ini  ditujukan  untuk  menentukan karakteristik dan laju  korosi aluminium di dalam larutan  asam  sitrat  pada  kondisi  fluida  bergerak. Percobaan  dilakukan  dengan  menggunakan Rotating  Disc  Electrode (RDE)  dengan  variasi kecepatan  aliran  dan  konsentrasi  asam  sitrat. Penelitian ini bertujuan untuk memberi pertimbangan pada pemilihan aluminium sebagai bahan  konstruksi  peralatan  proses  atau  kemasan bahan pangan yang berkontak dengan asam sitrat.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian dilakukan dengan menggunakan logam  aluminium  seri  6000  (Al-Mg-Si)  [8]. Spesimen  uji  disiapkan  dari  batang  aluminium tersebut dengan diameter 3 mm. Pengukuran laju
korosi  dilakukan  menggunakan  sistem Rotating Disc Electrode (BASi RDE-2) yang terhubung ke Potensiostat  ( Gamry  3000 ).  Laju  putar Rotating Disc Electrode (RDE) divariasikan 400, 900 dan 2000 rpm. Konsentrasi asam sitrat divariasikan 2, 3,5 dan 5 %- (massa/volume). Saturated Calomel Electrode (SCE) digunakan sebagai sel referensi, terhubung  dengan  jembatan  garam  berisi  KCl jenuh  dalam  agar-agar.  Kawat  Pt-Ir  dengan diameter  8  mm  digunakan  sebagai  elektroda bantu.  Percobaan  dilakukan  di  Teknik  Kimia, ITB, Bandung dengan kondisi tekanan ruang 700 mmHg dan temperatur berkisar antara 22 – 28 o C. Rangkaian  alat  yang  digunakan  disajikan  pada Gambar 1.
Analisis  produk  korosi  dilakukan  melalui percobaan perendaman pelat aluminium berukuran  2  cm  x  3  cm  x  0,2  cm  dalam  larutan asam  sitrat  5%-  (massa/volume)  selama  tujuh hari.  Setelah  perendaman,  pelat  aluminium dibilas  dengan aqua d.m., kemudian  dengan etanol  teknis  untuk  membersihkan  pengotor. Sampel  aluminium dan produk korosi yang telah dikeringkan  kemudian  dianalisis  menggunakan XRD.  Analisis  morfologi  logam  terkorosi dilakukan  menggunakan  SEM.  Mekanisme korosi  dipelajari  dari  hasil voltammogram siklik dan analisis produk korosi.
Gambar 1 . Rangkaian Alat Percobaan
Arus  limit  dan  laju  korosi  diamati berdasarkan  kurva  polarisasi  aluminium  dalam larutan  asam  sitrat  dengan  RDE.  Variasi  laju putar  RDE  400,  900  dan  2000  rpm  mewakili rejim  aliran  transisi  dan  turbulen.  Rejim  laminer tidak  diamati  karena  RDE  tidak  stabil  pada  laju putaran  yang  rendah.  Laju  korosi  maksimum pada  masing-masing  variasi  kecepatan  dihitung berdasarkan  nilai  arus  limit  terukur  mengikuti persamaan (1).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Arus Limit dan Laju Korosi
Laju  korosi  ditentukan  oleh  tiga  tahap perpindahan yaitu perpindahan massa spesi aktif, adsorpsi  spesi  aktif  ke  permukaan  elektroda (katoda  atau  anoda),  dan  perpindahan  muatan  di elektroda.  Perpindahan  massa  spesi-aktif  dapat terjadi  melalui  difusi  maupun  konveksi.  Jika perpindahan massa lebih cepat daripada perpindahan muatan, laju korosi akan terkendali  oleh  perpindahan  muatan.  Dengan mengasumsikan terjadi korosi merata di permukaan  logam,  maka  laju  korosi  ( r )  yang terkendali  oleh  perpindahan  muatan  akan sebanding  dengan  rapat  arus  ( i ),  sesuai  dengan persamaan (1) [9].
r = m t.A = i.Mr n.F (1)
dengan: r = laju reaksi korosi, mm/y m = perubahan massa spesi akibat korosi, g i = rapat arus, A/cm 2 t = waktu reaksi, s Mr = berat atom spesi yang bereaksi A = luas permukaan elektroda, m 2 n =  jumlah  elektron  yang  terlibat  dalam reaksi F =  konstanta Faraday, 96.500
Coulomb/mol
Jika  perpindahan  elektron  (muatan)  lebih cepat daripada perpindahan massa, tahap penentu laju reaksi korosi adalah laju perpindahan massa. Laju  perpindahan  massa  dari  fasa  ruah  ke permukaan elektroda atau sebaliknya dipengaruhi oleh  difusi  maupun  konveksi  spesi  aktif.  Pada kondisi  fluida  statik,  peristiwa  difusi  lebih dominan.  Laju  difusi  ( J )  dipengaruhi  oleh difusivitas  spesi  aktif  dalam  larutan  ( D )  dan gradien  konsentrasi  di  daerah  lapisan  difusi
Nernst  (∂C/∂x),  dinyatakan  dengan  hukum  Ficks seperti disajikan pada persamaan (2).
J =  D .(∂C/∂x) (2)
Laju  difusi  maksimum  akan  tercapai  pada saat  gradien  konsentrasi  maksimum,  yaitu  ketika spesi  aktif  di  permukaan  logam  selalu  habis terkonversi  oleh  reaksi.  Peningkatan  laju  reaksi korosi  terbatasi  oleh  perpindahan  spesi  aktif  dari larutan  ruah  ke  permukaan  elektroda.  Pada umumnya,  spesi  aktif  yang  lebih  lambat perpindahannya  dalam  reaksi  korosi  adalah oksigen di sisi katoda. Oleh karena itu, laju reaksi korosi  sebanding  dengan  arus  limit  sisi  katodik, seperti  disajikan  dalam  persamaan  (3)  dan Persamaan (4) [10].
i c = i L =  n.F. D .( ∂C ∂x ) max =  n.F. D . 𝐶 𝐵 −𝐶 𝑠 (=0) 𝛿 (3)
i L =  n.F. D. 𝐶 𝐵 𝛿 (4)
dengan: i C = rapat arus katodik i L = rapat arus limit, A/m 2
n = jumlah  elektron  yang  terlibat  dalam reaksi F = konstanta Faraday, 96.500 Coulomb/mol D = koefisien difusi, m 2 /s  = tebal lapisan difusi Nernst, mm C B =  konsentrasi  spesi  dalam  fasa  curah ( bulk ), mol/L C s =  konsentrasi spesi pada permukaan elektroda, mol/L
Pada  kondisi  dinamik,  pengadukan  atau pengaliran  fluida  kerja  menyebabkan  konveksi spesi aktif. Konveksi tersebut menipiskan lapisan difusi  Nernst  (  )  sehingga  rapat  arus  limit sekaligus laju korosi meningkat.
Arus  limit  ditentukan  dengan  mengukur kurva polarisasi katodik dengan variasi konsentrasi  asam  sitrat.  Berdasarkan  hasil percobaan,  polarisasi  katodik  aluminium  di dalam larutan asam sitrat 2% tidak terbentuk arus limit  dalam  rentang  laju  putar  RDE  yang  diuji. Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  laju  korosi  pada kondisi  tersebut  terkendalikan  oleh  perpindahan muatan.
Pada  konsentrasi  asam  sitrat  3,5%, peningkatan kecepatan putar menyebabkan peningkatan  arus  limit  (lihat  Gambar  2).  Hal  ini mengindikasikan penipisan lapisan difusi Nernst. Spesi  korosif  H + akan  lebih  mudah  mencapai permukaan  logam  dengan  menipisnya  lapisan tersebut. Namun, ketika konsentrasi larutan asam sitrat  ditingkatkan  menjadi  5%,  pengaruh kecepatan putar menjadi kurang berarti.
Penurunan  nilai  arus  limit  pada  larutan  5%  bila dibandingkan larutan 3% mengindikasikan terbentuknya  lapisan  pasif.  Konsentrasi  asam sitrat  yang  lebih  tinggi  meningkatkan  laju pembentukan  lapisan  tersebut.  Pembentukan lapisan  pasif  mengurangi  luas  kontak  logam dengan  larutan  sehingga  membatasi  transfer massa  spesi  aktif.  Dengan  keterbatasan  kontak tersebut,  penipisan  lapisan  difusi  Nernst  tidak berpengaruh berarti pada peningkatan laju korosi.
Arus perpindahan massa pada RDE dengan permukaan elektroda yang halus dapat dimodelkan  dengan  persamaan  Levich  yang disajikan  dalam  persamaan  (5)  [8].  Persamaan empiris  tersebut  menggambarkan  hubungan  arus limit  dengan  laju  putar  RDE,  yang  berpengaruh pada  konsentrasi  dan  tebal  lapisan  difusi  Nernst seperti disajikan sebelumnya pada persamaan (4).
i L = 0,62 n F A D 2 3 𝜐 - 1 6 ω 1 2 𝐶 0 (5)
dengan:
D = koefisien difusi (cm 2 /s) 𝜐 = viskositas kinematik (cm 2 /s)
A = luas permukaan elektroda (cm 2 )
C 0 = konsentrasi spesi aktif (mol/cm 3 )  = laju putar sudut (rad/s)
Gambar 2 . Pengaruh Laju Putar Sudut Rotating Disk Electrode terhadap Arus Limit
Hubungan  linier  antara  kuat  arus  limit  (i L ) dengan  akar  kecepatan  putar  1/2 dapat  dilihat pada persamaan di Gambar 2. Pada kondisi tanpa putaran  (  =  0),  hasil  percobaan  menunjukkan nilai  intersep  berturut-turut  7,4  dan  36,6  untuk larutan  3,5%  dan  5%.  Intersep  tersebut merupakan suku matematis dari kendali perpindahan  muatan  [11].  Adanya  nilai  intersep juga  menunjukkan  perpindahan  massa  yang terjadi  berlangsung  cepat  sehingga  mampu menjaga  konsentrasi  di  permukaan  elektroda selalu  mendekati  konsentrasi  di  fasa  curah  [8]. Kondisi tersebut menunjukkan pengaruh perpindahan  muatan  masih  berarti.  Hal  ini  juga diperkuat  dengan  bukti  pengukuran  laju  korosi aluminium  di  dalam  larutan  asam  sitrat  2%-w/v yang tidak diperoleh arus limit. Koutecky–Levich
merangkum  pengaruh  perpindahan  massa  dan muatan  tersebut  dalam  persamaan  (6).  Dengan memasukkan  persamaan  Levich  sebagai  suku perpindahan  massa,  persamaan  tersebut  menjadi persamaan (7) [8].
1 𝑖 𝑀 = 1 𝑖 𝐾 + 1 𝑖 𝑀𝑇 (6)
1 𝑖 𝑀 = 1 𝑖 𝐾 + 1 𝐵 𝐿 𝜔 0,5 (7)
dengan: 𝑖 𝑀 = arus terukur (A) 𝑖 𝐾 = arus  kinetik  dari  reaksi  elektrokimia (A) 𝑖 𝑀𝑇 = arus perpindahan massa (A) 𝐵 𝐿 = suku konstan dari persamaan Levich
y = 0,2843x + 7,4223 R² = 0,9253 y = 2,7556x + 36,594 R² = 0,9865 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 15 25 35 45 55 i L (A ) ω 1/2 (rpm 1/2 ) 5%-w/v 3,5%-w/v
Hasil  serupa  dilaporkan  oleh  [4]  namun dengan laju putaran sudut RDE yang lebih rendah (ω 1/2 hingga  17).  Kenaikan  pH  mula-mula menurunkan  laju  korosi  kemudian  naik  kembali di  pH  tinggi.  Berdasarkan  termodinamika  dari diagram  Pourbaix  untuk  aluminum,  lapisan  pasif Al 2 O 3 ataupun  Al(OH 3 )  akan  stabil  pada  rentang pH 4 – 9.
Pembentukan  lapisan  pasif  diindikasikan dengan  penurunan  nilai  laju  korosi  aluminium yang signifikan dalam larutan asam sitrat 5%-w/v dibandingkan dalam larutan 3,5% (lihat Tabel 1). Pasivasi terbentuk dari produk korosi Al 2 O 3 yang menempel dengan baik di permukaan  aluminium (dari  kestabilan  produk  korosi  yang  mendekati  1 di  Tabel  2).  Peningkatan  konsentrasi  spesi katodik menyebabkan pergeseran kurva polarisasi  reaksi  setengah  sel  katodik  ke  kanan (lihat  Gambar  6).  Potensial  korosi  aluminium  di
dalam  larutan  asam  sitrat  3,5%  berada  pada daerah  aktif,  sementara  di  dalam  larutan  5% bergeser ke daerah pasif.
Hasil pengukuran laju korosi menggunakan RDE  Potensiostat menunjukkan bahwa nilai laju korosi untuk seluruh variasi yang diuji  tergolong  korosi  ganas  karena  lebih  dari 0,25  mm/tahun  (NACE,  1984).  Batasan  korosi yang  aman  menurut the  National  Association  of Corrosion  Engineers [12]  adalah  kurang  dari 0,0254  mm/tahun.  Tingkat  korosi  yang  tinggi tersebut  juga  berpotensi  mengurangi  kualitas bahan  pangan  yang  diproses  akibat  kontaminasi logam aluminium. Sebagai catatan, World Health Organization (WHO) memberikan batas toleransi asupan  mingguan  (Provisional  Tolerable  Weekly Intake, PTWI) sebesar 2 mg/kg berat badan untuk semua senyawa aluminium dalam bahan makanan.
Tabel 1 . Laju Korosi Aluminium di dalam Larutan Asam Sitrat
Berdasarkan hal tersebut, paduan aluminium  seri  6000  tidak  disarankan  sebagai material  peralatan  pemroses  bahan  pangan  yang menangani larutan asam sitrat dalam rejim aliran transisi dan turbulen.

## Produk Korosi
Produk korosi
hasil perendaman
aluminium tujuh hari di dalam larutan asam sitrat
5%-w/v  disajikan  pada  Gambar  3.  Difraktogram hasil  analisis  XRD  produk  perendaman  bagian yang  halus  (1)  dan  bagian  kasar  (2)  yang disajikan pada Gambar 4 menunjukkan keberadaan  produk  korosi  berupa  aluminium oksida (Al 2 O 3 ).
Gambar 3 . Foto dan Hasil SEM Pelat Aluminium Setelah 7 Hari Perendaman dalam Larutan 5%, Pelat dengan Bagian Produk Korosi (1) Halus dan (2) Kasar
Laju Putar (rpm) Konsentrasi 3,5%-w/v Konsentrasi 5%-w/v Arus limit (µA) Laju Korosi (mm/tahun) Arus limit (µA) Laju Korosi (mm/tahun) 2000 161,69 24,86 20,60 3,17 900 114,66 17,63 14,80 2,27 400 94,44 14,52 13,79 2,12
Gambar 4 . Difraktogram Analisis XRD Produk Korosi Aluminium dalam Larutan Asam Sitrat 5%-w/v. Permukaan (1) dan Permukaan (2) Merujuk ke Gambar 3.
Hasil  analisis  SEM  juga  menunjukkan bahwa permukaan sampel logam aluminium yang telah  direndam  dengan  larutan  asam  sitrat  5% dipenuhi  oleh  lapisan  Al 2 O 3 baik  di  permukaan halus maupun kasar dengan bentuk yang berbeda (Gambar  3).  Secara  makroskopis,  perbedaan bentuk  lapisan  tersebut  dapat  dilihat  secara sekilas.  Namun,  secara  mikroskopis,  lapisan Al 2 O 3 pada  permukaan  kasar  memiliki  bentuk yang  tidak  beraturan.  Pembentukan  lapisan  pasif Al 2 O 3 yang  tidak  sempurna  di  permukaan  logam mengakibatkan korosi sumuran ( pitting ).

## Mekanisme Korosi
Mekanisme  korosi  aluminium  dipelajari dari  kurva  voltamogram  di  Gambar  5.  Reaksi korosi bersifat reversible apabila selisih potensial puncak anodik dan katodik (E pa – E pc ) ≤ 0,118/n ≈ 0,039  volt.  Produk  korosi  dikategorikan  stabil apabila  nisbah  antara  arus  puncak  anodik  dan katodik  (i pa /i pc )  ≈  1.  Jumlah  tahap  reaksi ditunjukkan dengan jumlah puncak yang terbentuk.
Gambar 5 . Voltammogram aluminium dalam larutan asam sitrat 2; 3,5; dan 5%
Berdasarkan  Gambar  5, voltammogram aluminium  dalam  larutan  asam  sitrat  2%-w/v serupa dengan dalam larutan 3,5%, yaitu terdapat kenaikan  arus  yang  tajam  pada  potensial  sekitar –0,75  V/SCE.  Sementara  itu, voltammogram larutan  5%  menunjukkan  kurva  yang  relatif landai.  Hal  ini  disebabkan  pembentukan  lapisan
pasif  Al 2 O 3 yang  lebih  intens  pada  konsentrasi asam sitrat 5% sehingga tidak terjadi peningkatan laju  reaksi,  yang  sebanding  dengan  peningkatan arus listrik.
Puncak anodik dan katodik dari voltammogram tidak  dapat  diamati  dengan  jelas sehingga dianggap memiliki satu puncak
-0,02 -0,01 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 A ru s (A ) Potensial (v) 2% 3.50% 5% Al Al 2 O 3
voltammogram untuk  masing-masing  reaksi katodik  dan  anodik.  Nilai  potensial  pada  puncak didekati dengan melihat potensial pada saat kurva tepat  akan  berubah  arah  yaitu  naik  untuk  anodik dan turun untuk katodik. Sementara itu, nilai arus puncak  didekati  dengan  melihat  nilai  arus  pada titik  potensial  200  mV  dari  potensial  puncak masing-masing  kurva  (lihat  Gambar  5).  Hasil analisis  selisih  potensial  dan  perbandingan  arus antara puncak  anodik dan katodik disajikan pada Tabel  2.  Berdasarkan  hasil  analisis  tersebut, reaksi  korosi  aluminium  di  dalam  larutan  asam sitrat  merupakan  reaksi irreversible satu  tahap. Produk  korosi  yang  dihasilkan  bersifat  tidak stabil  kecuali  pada  konsentrasi  5%,  ditunjukkan oleh perbandingan i pa / i pc yang mendekati 1 (0,8). Produk  korosi  Al 2 O 3 yang  teridentifikasi dari  analisis  XRD  (Gambar  4)  bersifat  pasif terhadap korosi. Fenomena pasivasi ini diilustrasikan dalam kurva polarisasi (Gambar 6). Pada  potensial  rendah,  laju  korosi  meningkat sejalan  dengan  kenaikan  potensial.  Namun setelah mencapai potensial pasivasi primer ( E PP ), laju  korosi  menurun  drastis  hingga  rapat  arus pasivasi  ( I pass )  karena  terbentuk  lapisan  pasif yang  menghalangi  reaksi  korosi.  Apabila  lapisan pasif  tersebut  rusak  akibat  kenaikan  potensial, logam  kembali  terpapar  lingkungan  korosif  dan rawan terkorosi sumuran ( pitting ).
Gambar 6 . Kurva Polarisasi pada Reaksi Anodik
Fenomena  korosi  sumuran  ini  terlihat  dari detail voltammogram aluminium di dalam larutan asam  sitrat  5%-w/v  yang  disajikan  pada  Gambar 7. Terbentuknya histeresis di ujung kurva anodik menunjukkan kenaikan arus listrik pada potensial  yang  sama.  Histeresis  yang  terjadi menggambarkan  fenomena  korosi  sumuran  pada aluminium  [13]  sebagai  akibat  pembentukan lapisan pasif yang tidak  sempurna. Hasil analisis voltammetri  siklik  juga  menunjukkan  bahwa produk korosi yang terbentuk bersifat tidak stabil.
Tabel 2 . Karakteristik Reaksi dan Produk Korosi Berdasarkan Selisih Potensial dan Perbandingan Arus Antara Puncak Anodik dan Katodik
Konsentrasi Asam Sitrat (%-w/v) Δ E P (volt) i pa /i pc (A) 2 0,1554 4,63 3,5 0,2199 12,45 5 0,5097 0,80
Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanisme korosi  dengan  voltametri  siklik  maupun  analisis produk  korosi  dengan  metode  XRD  dan  SEM, mekanisme  korosi  aluminium  di  dalam  larutan asam  sitrat  diduga  mengikuti  persamaan  (8)  dan (9).
Reaksi katodik :
2H + + 2e -  H 2(g) (8)
Reaksi anodik  :
Al  Al 3+ + 3e - (9)
Hasil  reaksi  anodik  ion  Al 3+ membentuk produk korosi Al(OH) 3. Ketika logam aluminium yang  telah  mengalami  reaksi  korosi  dicuci  dan dikeringkan, Al(OH) 3 mengalami dehidrasi sehingga  membentuk  lapisan  Al 2 O 3 ,  seperti ditunjukkan pada persamaan (10) dan (11).
Pencucian produk korosi:
Al 3+ +H 2 O  Al(OH) 3 +3H + (10)
Pengeringan:
2Al(OH) 3  Al 2 O 3 +3H 2 O                     (11)
-0,006 -0,004 -0,002 0,000 0,002 -2,50 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00
A ru s (A ) Potensial (V) 200 m V E pa i pa
Gambar 7 . Voltammogram Pengujian Mekanisme Korosi Aluminium dalam Larutan Asam Sitrat 5% dengan Inset Ilustrasi Penentuan E pa dan I pa
Proses  inhibisi  korosi  akibat  pembentukan lapisan  pasif  juga  dipelajari  oleh  Wysocka,  dkk. (2017) pada kondisi fluida diam [14]. Pembentukan lapisan pasif pada aluminium kelas AA5754 akan efektif pada konsentrasi asam sitrat 20 mM. Konsentrasi asam sitrat yang lebih tinggi meningkatkan  kembali  laju  korosi  akibat  lapisan pasif  yang  tidak  stabil  dan  korosi  sumuran. Sementara  itu,  [14]  melaporkan  kenaikan  pH menurunkan  laju  korosi  aluminium  tipe  6063  di larutan  asam  sitrat  hingga  pH  6,  sebelum  naik kembali  dan  mencapai  maksimum  di  pH  9  [6]. Berdasarkan  Tabel 1, konsentrasi  asam sitrat 5% w/v  (setara  dengan  260  mM)  ternyata  dapat menurunkan  laju  korosi  aluminium  di  dalam kondisi  fluida  bergerak,  meskipun  belum mencapai nilai yang aman.

## KESIMPULAN
Hasil  percobaan  menunjukkan  bahwa aluminium  seri  6000  dalam  larutan  asam  sitrat pada rejim aliran transisi dan turbulen mengalami serangan  korosi  ganas  (2,12  –  24,86  mm/tahun). Peningkatan  konsentrasi  larutan  asam  sitrat  2% ke 3,5% akan meningkatkan  laju korosi. Namun, peningkatan  laju  korosi  akibat  kenaikan  laju  alir menurun  signifikan  (85,4  –  87,2%)  pada  larutan 5% karena peningkatan kestabilan produk korosi. Karakteristik korosi yang terjadi adalah irreversible satu  tahap,  baik  reaksi  anodik maupun  katodik,  dengan  produk  korosi  Al 2 O 3 yang  tidak  stabil.  Berdasarkan  hal  tersebut, disimpulkan  bahwa  aluminium  seri  6000  tidak cocok  untuk  menangani  asam  sitrat  hingga konsentrasi 5%  pada kondisi rejim aliran transisi dan  turbulen.  Penelitian  lebih  lanjut  perlu dilakukan  untuk  mengetahui  tingkat  ketahanan korosi  aluminium  di  asam  sitrat  pada  kondisi rejim aliran laminer.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Callister,  W.  D.;  Rethwisch,  D.  G., “Materials  Science  and  Engineering:  An Introduction”, 9th  Ed.,  Wiley,  Hoboken , 2014.
[2] Ghali,  E.,  “Aluminium  and  Aluminium Alloys”,  R.  W.  Revie,  Uhlig's  Corrosion Handbook  (hal.  715-744). John  Wiley  &
Sons, Inc ., New Jersey, 2011.
[3] Craig,  B.  D.,  &  Anderson,  D.  B., “Handbook  of  Corrosion  Data”. ASM lnternational ,  United  States  of  America, 2002.
[4] Seruga,
M. and D.
Hasenay, “Electrochemical and Surface Properties of Aluminium  in  Citric  Acid  Solutions”,
Journal  of  Applied  Electrochemistry 31:
961-967, 2001
[5] Prasetya,  A.  Y.;  Nurdin,  I.,  “Korosi Aluminium  dalam  Larutan  Asam  Sitrat”,
Jurnal  Teknik  Kimia  Indonesia, 11,  116- 123,  2012.
[6] Al  Mayouf,  A.,  L.  Al  Juhaiman  and  A. Suhaybani,  “Corrosion  of  Aluminum  in Ascorbic,  Citric  and  Tartaric  Acids  with and Without Chloride Ions”, Anti- Corrosion  Methods  and  Materials 79–85, 55/2, 2008.
[7] Shahidi,  M.,  M.R.  Gholamhosseinzadeh, “Electrochemical  Evaluation  of  AA6061 Aluminum  Alloy  Corrosion  in  Citric  Acid Solution Without and with Chloride  Ions”, Journal  of  Electroanalytical  Chemistry, 757, 8–17, 2015.
[8] Bard,  A.  J.,  &  Faulkner,  L.  R., “Electrochemical  Methods:  Fundamentals and  Applications”, John  Wiley  &  Sons, Inc ., New York, 2001.
[9] Jone,  D.  A  .,  “Principle  and  Prevention  of Corrosion”, Prentice-Hall Intenational
(UK) , London, 1996.
[10] Roberge,  P.  R.,  “Handbook  of  Corrosion Engineering”, Mc  Graw  Hill,  Hightstoon , 2000.
[11] Treimer, S., Tang, A., & Johnson, D. C., A “Consideration  of  the  Application  of Koutecky-Levich Plots in the Diagnoses of Charge-Transfer  Mechanisms  at  Rotated Disk Electrode”, WIley-VCH, Ames , 2001.
[12] National Centre for Biotechnology Information,  “Citric  Acid”,  diunduh  4
Maret 2016, dari Pubchem open Chemistry Database:http://Pubchem.ncbiz.nlm.gov/ compound/3//
[13] Deyab,  M.  A.,  &  Keera,  S.  T.,  “Cyclic Voltammetric  Studies  of  Carbon  Steel Corrosion  in  Chloride-Formation  Water Solution  and  Effect  of  Some  Inorganic
Salts”, Egyptian Journal of Petroleum, 21, 31-36, 2012.
[14] Wysocka,  J.,  S.  Krakowiak,  J.  Ryl, “Evaluation  of  Citric  Acid  Corrosion Inhibition  Efficiency  and  Passivation Kinetics for Aluminium Alloys in Alkaline Media  by  Means  of  Dynamic  Impedance Monitoring”, Electrochimica  acta, 258, 1463-1475, 2017.
[15] Ashurst, P. R., “Chemistry and Technology  of  Soft  Drinks  and  Fruit Juices”, 2 nd Ed., Blackwell Publishing Ltd ., Great Britain, 2005.
[16] Solmaz,  R.  dkk.,  “Citric  Acid  as  Natural Corrosion Inhibitor for Aluminium Protection, Maney , 190, 43, 2007.
[17] Vargel,  C., “Le  Comportement  De L'aluminium  Et  De  Ses  Alliages”, Dunod , Paris, 1979.