## PENGARUH VARIASI KONSENTRASI INHIBITOR EKSTRAK KULIT BUAH KAKAO TERHADAP LAJU KOROSI PIPA BAJA KARBON A53 PADA MEDIA AIR LAUT
Adi Purnomo 1 , Sumarji 2 , Ahmad Syuhri 2
1 Alumni Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember
2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember Jl. Kalimantan 37 Jember 68121
Email: sumarji.mesin@gmail.com

## ABSTRACT
Corrosion is a chemical phenomenon that occurs in metal materials in a wide variety of environmental conditions. always good corrosion causing losses losses that are directly or indirectly impacted. one way of corrosion prevention is the addition of corrosion inhibitors. Corrosion inhibitor is a substance that is added  to  the  medium  to  prevent  or  reduce  the  rate  of  corrosion  of  metals  in  the  environment  .  In  this study  , the  authors  make  use  of  a  corrosion  inhibitor  cocoa  peel  extract  from  the  rind  of  the  results of maceration with the variation of the cocoa peel extract concentration was 0 ppm , 500 ppm , 1000 ppm , 1500 ppm and 2000 ppm in sea water media using specimens of carbon steel pipe A53,The purpose of this  study  was  to  determine  the  effect  of  variations  in  the  concentration  of  cocoa  peel  extract  against corrosion  rate  and  efficiency  of  inhibitors  that  occur  in  the  carbon  steel  pipe  A53  and  analysis  form macroscopic  and  microscopic  corrosion  that  occurs  in  the  specimen  by  using  a  camera  and  test equipment microscope with 200x magnification. From the results of this study concluded that there are significant variations in the concentration of the tea leaf extract against corrosion rate of carbon steel pipe A53. At 2000 ppm concentration variation, occurred average value of the lowest rate of corrosion inhibitor that is 0,2384 mdd and highest efficiency 83.37 %.
Keywords: variation concentration, cocoa peel extract, A53 carbon steel pipe, corrosion rate, the efficiency of inhibitor.

## PENDAHULUAN
Sejauh  ini  penggunaan  inhibitor  merupakan salah  satu  cara  yang  paling  efektif  untuk  mencegah korosi,  karena  biayanya  yang  relatif  murah  dan prosesnya yang sederhana[4].Inhibitor korosi merupakan  bahan  yang  ditambahkan  ke  dalam mediumuntuk  mencegah  atau  menurunkan  laju  korosi logam dengan lingkungannya.Penelitian mengenaipenggunaan  senyawa  tanin  sebagai  inhibitor reaksi  korosi  baja  dalam  larutan  garam  telah dilakukan[6]. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan  bahwa  senyawa  tanin  dapat  menginhibisi reaksi  korosi  baja  dalam  larutan  garam.  Tanin  di permukaan  baja  akan  menghambat  reaksi   korosi  baja dengan  cara  membentuk  senyawa  komplek  dengan Fe(III)[3].  Senyawa  komplek  ini  akan  menghalangi serangan  ion  korosif  di  permukaan  baja.  Adapun  ion  - ion  korosif  dalam  laruran  garam  dapat  dalam  bentuk ion-ion klorida. Tetapi penggunaan ekstrak bahan alam yang banyak mengandung senyawa tanin untukmengahambat  laju  reaksi  korosi  baja  dalam larutan  garam  belum  pernah  dilaporkan  sebelumnya.
Salah  satu  bahan  alam  yang  mengandung  senyawa tanin adalah kulit buah kakao[5].
Banyaknya kandungan tanin di dalam kulit buah  kakao  ini  menjadikan  kulit  buah  kakao kemungkinan dapat dipakai untuk  menghambat laju reaksi  korosi  baja.  Kemudian  kulit  buah  kakao sering  hanya  dibuang  dan  tidak  bisa  dimanfaatkan dengan  maksimal.  Disamping  itu  harganya  jauh lebih  murah  dibandingkan  dengan  inhibitor  sintetik seperti tanin murni.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh dari variasi  konsentrasi ekstrak kulit buah kakao  terhadap  laju  korosi  pada  pipa  baja  karbon A53 pada media air laut.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  adalah  kulit  buah kakao  sebagai  bahan  baku,  sebagai  zat  pengekstrak digunakan  etanol  97%  dan  aquades  ,  pipa  baja karbon A53 dengan dimensi 10mm x 10mm x 5mm
sebagai  sampel  uji korosi,  media korosif  menggunakan air  laut.  Alat  utama  yang  digunakan  adalah  rotary vacuum evaporator untuk proses evaporasi (penguapan),  blender  untuk  menghaluskan  kulit  buah kakao  sehingga  menjadi  serbuk  simplisi.  Timbangan dengan  ketelitian  0,0001  mg,  Excellent  Scale.  Kamera digital untuk pengamatan struktur makro dan Mikroskop Metalurgi Olimpus untuk struktur mikro.

## Proses Pembuatan Serbuk Kulit Buah Kakao
Kulit  buah  Kakao  dibersihkan  dari  kotoran- kotoran, kemudian dirajang kecil-kecil dan dikeringkan di  udara  terbuka  selam  3  hari.  Kulit  yang  telah  kering digiling hingga menjadi serbuk.

## Proses Ekstraksi
Serbuk  kulit  buah  kakao  sebanyak   300  gr dimasukkan ke dalam maserator, kemudian dimasukkan etanol 97%  sebanyak 1  L. Kemudian campuran diaduk dan dibiarkan di dalam maserator selama 1 hari, setelah 1  hari  hasil  maserasi  disaring  dengan  menggunakan kertas  saring,  kemudian  filtratnya  dimasukkan  ke dalam   rotary  vacuum  evaporator  pada  suhu  50 0 C hingga  menghasilkan  ekstrak  pekat.  Hasil  ekstrakna dimasukkan ke dalam botol.

## Persiapan Baja yang Akan di uji
Membersihkan  dan  menghaluskan  permukaan pipa baja karbon A53 hingga sesuai dengan diameter 4 inchi  dan  ketebalan  5  mm  yang  kemudian  akan dibentuk  menjadi  potongan-potongan  kecil  dengan dimensi  10  mm  x  10  mm  x  5  mm  sejumah  120  buah specimen.  Setiap  spesimen  diberi  nomor  menggunakan stamping,  kemudian  tiap  spesimen  ditimbang  sebelum perendaman.
Perendaman  Baja  dalam  Larutan  Media  Korosif dengan Penambahan Inhibitor
Membuat  larutan  korosif  dengan  perbandingan  variasi persentase  konsentrasi  inhibitor  ekstrak  kulit  buah kakao  dengan  air  laut  sebesar  0  ppm,  500  ppm  ,  1000 ppm,  1500  ppm  ,dan  2000  ppm.  Kemudian  melakukan pengujian perendaman pipa baja karbon A53 selama 40 hari pada setiap konsentrasi larutan.

## Penentuan Laju Reaksi Korosi
Pengambilan  spesimen dilakukan 5 hari  sekali selama 40  hari. Pembersihan  dilakukan dengan  metode chemical  cleaning menggunakan  larutan acid  pickling , metode  ini  dipilih  dengan  harapan  kehilangan  berat akibat pembersihan akan lebih kecil apabila dibandingkan  dengan  metode  lainnya.  Perhitungan  laju korosi ini menggunakan metode gravimeter (pengurangan  berat).  Untuk  menghitung  laju  korosinya menggunakan rumus sebagai berikut:
Laju korosi = 2400000 x W ( 1 ) A x D x T
Dimana: Mdd = laju korosi, ( mg / dm 2 day ) W = berat yang hilang, (g) A = luas, (cm 2 )
T = waktu, (jam) D = density , (g/cm 3 )
Keterangan:  2400000  merupakan  nilai  besaran konstanta dengan satuan mdd [1].

## Penentuan Efisiensi Inhibisi
E = Ro – Ri x 100% ( 2 ) Ro
Dimana:
E = Efisiensi inhibitor(%)
Ro = Laju korosi tanpa adanya inhibitor (mdd) Ri = Laju korosi dengan adanya inhibitor (mdd)[8].

## Hasil Penelitian
Dari  hasil  penelitian  diketahui  bahwa penambahan  variasi  konsentrasi  ekstrak  kulit  buah kakao  mempengaruhi  laju  korosi  yang  terjadi  pada pipa baja karbon A53 dalam media air laut.
Gambar 1. Grafik pengaruh variasi konsentrasi ekstrak kulit buah kakao terhadap laju korosi
Dari  Gambar  1  terlihat  bahwa  laju  korosi pada  konsentrasi  500  ppm,  1000  ppm,  1500  ppm, dan  2000  ppm  laju  korosinya  semakin  menurun. Penurunan laju korosi yang terjadi pada konsentrasi 2000  ppm  ini  kemungkinan  disebabkan  karena kosentrasi ekstrak kulit buah kakao yang tepat yang menyebabkan  larutan  ekstrak  kulit  buah  kakao menjadi tidak jenuh. Pada konsentrasi ini penyerapan inhibitor ke dalam permukaan pipa baja karbon  A53  memang  bertambah  besar.  Tetapi, setelah  senyawa  kompleks  meyelubungi  permukaan baja  telah  penuh,  yang  terjadi  justru  sebalikanya yaitu terjadi desorpsi.
Pada  Gambar  1  terlihat  pola  yang  relatif sama  antara  grafik  dari  konsentrasi  ekstrak  kulit buah  kakao  500  ppm,  1000  ppm,  1500  ppm  ,  2000 ppm dimana pada hari ke 25, laju korosi yang terjadi besarnya  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  laju korosi  selama  40  hari  perendaman.  Sehingga  dapat disimpulkan  bahwa,  waktu  perendaman  selama  25 hari  merupakan  waktu  yang  optimum  untuk inhibitor ekstrak kulit buah kakao dalam menghambat laju korosi yang terjadi.
Proteksi inhibitor yang terbaik adalah pada konsentrasi  ekstrak  kulit  buah  kakao  sebesar  2000 ppm,  dapat  dilihat  dari  waktu  awal  perendaman spesimen  yaitu  pada  5  hari  sampai  dengan  akhir perendaman spesimen yaitu 40 hari laju korosi yang terjadi memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan pada  konsentrasi  0  ppm,  500  ppm,  1000  ppm,  dan
1500  ppm.  Hal  ini  disebabkan  karena  kosentrasi  yang tepat  terhadap  perlindungan  larutan  inhibitor  pada  laju korosi.

## Analisis Efisiensi Inhibitor
Analisis  efisiensi  inhibitor  ini  diperlukan  untuk mentukan  inhibitor  dengan  konsentrasi  berapa  yang efektif  digunakan  untuk  perlindungan  korosi.  Data tentang  efisiensi  setelah  40  hari  perendaman  dapat dilihat pada Tabel 1 Tabel 1. Efisiensi inhibitor
penambahan  konsentrasi  Dari  Tabel  1  terlihat dimana efisiensi inhibisi cenderung menaik untuk setiap ntrasi  inhibitor  Efisiensi  inhibisi  ekstrak  kulit  buah kakao  yang  dihasilkan  berbeda-beda  tergantung  pada konsentrasi  inhibitor  dan  media  korosif.  Pada  grafik dapat  dilihat  bahwa  efisiensi  inhibisi  pada  media korosif  air  laut  dapat  mencapai  83,37%  pada konsentrasi  inhibitor  2000  ppm,  hal  ini  disebabkan karena  pada  kondisi  tersebut  senyawa  kompleks  Fe- tanin terbentuk dengan sempurna dan menutupi seluruh permukaan  baja.  Menurut  [3],  penentuan  efisiensi inhibisi  yang  paling  tepat  dan  teliti  adalah  metode pengurangan  berat  karena  perlakuannya  mudah  untuk diikuti. Pada perendaman hari ke 5 sampai 40 hari nilai efisiensi inhibisinya semakin besar dengan bertambahnya  waktu  yang  diberikan,  ini  disebabkan karena  pengaruh  waktu  perendaman  dalam  larutan inhibitor  yang  diberikan,  semakin  lama  waktu perendaman  maka  akan  semakin  besar  juga  nilai efisiensi inhibisinya. Namun, kemampuan inhibitor atau efisiensi inhibisi untuk melindungi baja dari korosi akan hilang  atau  habis  pada  waktu  tertentu,  hal  itu dikarenakan  semakin  lama  waktunya  maka  inhibitor akan semakin habis terserang oleh larutan [7].

## Hasil Pengamatan Struktur Makro
Dari  hasil  penelitian  diketahui  bahwa  pada setiap  variasi  konsentrasi  ektrak  kulit  buah  kakao tingkat korosinya berbeda-beda. Sehingga perlu diamati perbedaan-perbedaan yang terjadi pada permukaan pipa baja  pada  setiap  variasi  konsentrasi  ekstrak  kulit  buah kakao.
Gambar 2. Struktur makro ( a ) sebelum dilakukan perendaman dan ( b) setelah perendaman selama 40 hari pada konsentrasi 0 ppm
Pada  Gambar  2  merupakan  foto  struktur makro  pada  konsentrasi  0  ppm.  Pada  Gambar  (a) permukaan pipa baja karbon tidak mengalami korosi sedangkan  pada  gambar  (b)  pipa  baja  karbon mengalami  korosi  yang  ditunjukkan  oleh  warna coklat  gelap  diseluruh  permukaanya.  Korosi  ini terjadi  karena  tidak  adanya  penambahan  ekstrak kulit  buah  kakao  sehingga  tidak  ada  proses penginhibisian pada permukaan pipa baja.
Gambar 3. Struktur makro ( a ) sebelum dilakukan perendaman dan ( b) setelah perendaman selama 40 hari pada konsentrasi 500 ppm Pada  Gambar  3  (a)  permukaan  pipa  baja  karbon tidak mengalami korosi sedangkan pada gambar (b) merupakan foto struktur makro pada konsentrasi 500 ppm.  Pada  Gambar  3  menunjukkan  adanya  lapisan tipis  seperti  air  yang  disebut  sebagai film tipis  dari ekstrak  kulit  buah  kakao  yang  berfungsi  sebagai pelindung  dari  serangan  korosi.  Tetapi  pada konsentrasi  500  ppm,  permukaan  pipa  baja  karbon A53  terdapat  sedikit  butiran  berwarna  coklat kehitaman  yang  menunjukan  adanya  endapan  dari kulit  buah  kakaoberpotensi  terjadi  pengikisan permukaan akibat korosi.
Gambar 4. Struktur makro ( a ) sebelum dilakukan perendaman dan ( b) setelah perendaman selama 40 hari pada konsentrasi 1000 ppm
Pada  Gambar  4  (a)  permukaan  pipa  baja karbon tidak mengalami korosi sedangkan pada gambar (b)  merupakan  foto  struktur  makro  pada  konsentrasi 1000  ppm.  Pada  Gambar  6  menunjukan  gejala  yang sama  seperti  pada  spesimen  500  ppm.  Tetapi  pada konsentrasi 1000 ppm ini butiran coklat kehitaman dari ekstrak  kulit  buah  kakao  menurun  jumlahnya  sehingga memperkecil laju korosi yang terjadi.
Gambar 5. Struktur makro ( a ) sebelum dilakukan perendaman dan ( b) setelah perendaman selama 40 hari pada konsentrasi 1500 ppm
Pada  Gambar  5  (a)  permukaan  pipa  baja karbon tidak mengalami korosi sedangkan pada gambar (b)  merupakan  foto  struktur  makro  konsentrasi  ekstrak kulit  buah  kakao  1500  ppm,  pada  konsentrasi  ini menunjukkan  adanya  lapisan  coklat  yang  berada  pada permukaan pipa baja karbon A53. Lapisan warna coklat tersebut  merupakan  suatu  endapan  ekstrak  kulit  buah kakao yang tidak pekat sehingga dapat melindungi film tipis inhibitor.
Gambar 6. Struktur makro ( a ) sebelum dilakukanperendaman dan ( b) setelah perendaman selama 40 hari pada konsentrasi 2000 ppm
Pada  Gambar  6  (a)  permukaan  pipa  baja karbon tidak mengalami korosi sedangkan pada gambar (b)  merupakan  foto  struktur  makro  konsentrasi  ekstrak kulit  buah  kakao  2000  ppm,  pada  gambar  tersebut terlihat  adanya  sedikit  endapan  berwarna  coklat  yang menunjukan  tidak  pekatnya  konsentrasi  dari  ekstrak kulit  buah  kakao  yang  mengakibatkan  ekstrak  kulit buah  kakao  dapat  melakukan  proses  peginhibisian dengan optimal.

## Hasil Pengamatan Struktur Mikro
Pengamatan  struktur  mikro  sangat  penting dilakukan  agar  dapat  mengamati  struktur  mikro  dari permukaan  pipa  baja  pada  setiap  variasi  konsentrasi ekstrak  kulit  buah  kakao  sebelum  dan  sesudah
perndaman sehingga dapat diketahui jenis korosi apa yang  terjadi.  Gambar  7  menunjukkan  foto  mikro permukaan pipa baja karbon A53 sebelum dilakukan perendaman kulit buah kakao
Gambar 7. Struktur mikro sebelum proses perendaman dengan pembesaran 200x
Pada  Gambar  7  terlihat  belum  adanya  sel korosi  yang  terbentuk  pada  permukaan  pipa  baja tersebut.  Pada  foto  tersebut  terlihat  garis-garis berwarna  putih  yang  merupakan  hasil  dari pengamplasan yang kurang halus.
Gambar 8. Struktur mikro variasi konsentrasi 0 ppm selama 40 hari dengan pembesaran 200x
Pada  Gambar  8  menunjukkan  foto  mikro pipa  baja  karbon  A53  pada  konsentrasi  0  ppm dengan  waktu  perendaman  40  hari,  pada  gambar ditunjukkan  bahwa  lubang  akibat  korosi  sangat besar. Hal ini disebabkan tidak adanya ekstrak kulit buah  kakao  yang  dilarutkan  dalam  konsentrasi  ini sehingga korosi yang terjadi terlihat dengan jelas.
Gambar 9. Struktur mikro variasi konsentrasi 500 ppm selama 40 hari dengan pembesaran 200x
Pada  Gambar  9  menunjukkan  foto  mikro pipa  baja  karbon  A53  pada  konsentrasi  500  ppm, pada gambar terlihat bahwa terdapat cekungan yang merupakan  lubang  korosi.  Lubang  korosi  yang terbentuk  masih  berukuran  kecil  karena  lapisan
inhibitor yang terbentuk sangat efektif untuk menangkal terjadinya korosi.
Gambar 10. Struktur mikro variasi konsentrasi 1000 ppm selama 40 hari dengan pembesaran 200x
Pada  gambar  10  adalah  foto  struktur  mikro konsentrasi  1000  ppm,pada  foto  mikro  pipa  baja tersebut  terdapat  lubang  kecil  dan  tidak  dalam.  Hal  ini terjadi  akibat  korosi  yang  terbentuk  selama  40  hari. Lubang  kecil  tersebut  sudah  berubah  warna  menjadi hitam  yang  menandakan  terus  berkembangnya  korosi yang akan terjadi.pada konsentrasi 1000 ppm, pada foto mikro pipa baja tersebut terdapat lubang kecil dan tidak dalam.  Hal  ini  terjadi  akibat  korosi  yang  terbentuk selama  40  hari.  Lubang  kecil  tersebut  sudah  berubah warna menjadi  hitam yang menandakan  terus berkembangnya korosi yang akan terjadi .
Gambar  11.  Struktur  mikro  variasi  konsentrasi  1500 ppm selama 40 hari dengan pembesaran 200x
Pada  gambar  11  merupakan  konsentrasi  1500 ppm  pada  foto  mikro  tersebut  terdapat  lubang  yang kecil  tetapi  tidak  dalam.  Hal  ini  terjadi  akibat  adanya endapan  dari  ekstrak  kulit  buah  kakao  yang  jumlahnya berlebih sehingga terjadi proses desorpsi.
Gambar 12. Struktur mikro variasi konsentrasi 2000 ppm selama 40 hari dengan pembesaran 200x
Pada  gambar  12  merupakan  konsentrasi  2000 ppm  ekstrak  kulit  buah  kakao,  pada  permukaan  pipa
baja  terdapat  sedikit  lubang  kecil,  hal  ini  terjadi karena  ekstrak  kulit  buah  kakao  yang  tidak  jenuh. Karena  tidak  melebihi  jumlah  optimum  konsentrasi ekstrak  kulit  buah  kakao,  semakin  banyak  jumlah ekstrak  kulit  buah  kakao  yang  ditambahkan  akan menurunkan  laju  korosinya  karena  larutan  inhibitor yang tidak pekat.

## Kesimpulan dan Saran
Dari  hasil  penelitian  variasi  konsentrasi ekstrak  kulit  buah  kakao  terhadap  laju  korosi  pipa baja  karbon  A53  pada  media  air  laut  dapat disimpulkan  bahwalaju  korosi  pada  pipa  baja  A53 rata-rata  pada  konsentrasi  0  ppm  adalah  1,0956 mdd, 500 ppm adalah 0,4005 mdd, 1000 ppm adalah 0,3532  mdd,  1500  ppm  adalah  0,3189  mdd,  dan 2000 ppm adalah 0,2384 mdd. Konsentrasi inhibitor yang  maksimal  untuk  menghambat  laju  korosi adalah  pada  konsentrasi  ekstrak  kulit  buah  kakao 2000 ppm.  Waktu  perendaman  yang  paling  optimal adalah  perendaman  selama  25  hari.  Rata-rata efisiensi  inhibitor  ekstrak  kulit  buah  kakao  setelah perendaman  selama  40  hari  sebesar  78,23%  yaitu pada  konsentrasi  500  ppm  sebesar  73,35%,  1000 ppm  sebesar  77,48%,  1500  ppm  sebesar  78,74%, dan 2000 ppm sebesar 83,37%.
Saran  yang  dapat  penulis  sampaikan  pada penelitian  selanjutnya  adalah  agar  lebih  cermat  saat menimbang  berat  spesimen.  Material  yang  akan direndam pada larutan ekstrakkulit buah kakao harus dipastikan  benar-benar  bersih  permukaannya  dari kotoran atau berkas peralatan mekanik.

## Daftar Pustaka
[1]  ASTM  G31-72.  1994.  Standart  Practice  for Laboratory  Immersion  Corrosion  Testing  of Metal.  ASTM  Internasional,  Annual  Book  of ASTM Standart, USA 1994.
[2]  Emriadi,2000.  Mekanisme  dan  Laju  Reaksi Inhibisi  Korosi  Baja  Oleh  Tanin,  Universitas Andalas, Sumatera Barat.
[3]  Griffith  et.al.  1971.  penentuan  efisiensi  inhibisi dengan metode penguragan berat Autonomic and Enteric Ganglia: Transmission and Its Pharmacology.
[4]  Hermawan,  Beni.  2007.  Ekstrak  Bahan  Alami Sebagai Inhibitor korosi.
[5]  Muliati,  2009.  Reaktivitas  Gugus  Hidroksil Tanin Kulit Buah Kakao pada Pewarnaan Sutera, Jurnal  Industri  Hasil  Perkebunan.vol.4  No1  . Makassar.
[6]  Sri  Hermawan,  Yuli  Rizky  Ananda  Nasution, Rosdanelli  Hasibuan,  2012.  Penentuan  Efisiensi Inhibisi Korosi Baja Menggunakan Ekstrak Kulit Buah  Kakao  (Theobroma  Cacao).  Departemen Teknik  Kimia,  Fakultas  Teknik,  Universitas Sumatera Utara .
[7]  Uhlig,  H.  H.,  1961,  Corrosion  Handbook,  John Willey &Sons Inc., London.
[8]  Widharto,  S.  1999.  Karat  dan  Pencegahannya. Cetakan  I.  Jakarta  :  PT.  Pradnya  Paramita.