Abstrak —Ekstrak  dari  kulit  dalam  semangka  telah  dipelajari sebagai  inhibitor  korosi  pada tinplate dalam  larutan  2%  NaCl menggunakan metode pengurangan berat dan polarisasi potensiodinamik. Pada penelitian ini digunakan variasi konsentrasi ekstrak, hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa ekstrak dapat menghambat  korosi  pada tinplate dengan  adanya  keterlibatan senyawa  L- citrulline dan  komponen  organik  lain.  Efisiensi inhibisinya  semakin  meningkat  dengan  meningkatnya  konsentrasi ekstrak,  nilai  maksimum  sebesar  99,97% pada  konsentrasi  ekstrak kulit dalam semangka 600 mg/L yang didapat dari metode polarisasi potensiodinamik.  Kedua  metode  yang  telah  dilakukan  tersebut memberikan pola inhibisi yang sama.
Kata Kunci —Ekstrak kulit dalam semangka; L- citrullin e; NaCl; Tinplate .

## I. PENDAHULUAN
ERKEMBANGAN  dunia  industri,  seperti  industri makanan,  minuman,  cat,  lem,  bahan  kimia  dan  industri lainnya  telah  mendorong  permintaan  akan  kemasan  kaleng terutama  jenis tinplate . Tinplate (plat  timah)  merupakan lembaran tipis baja karbon rendah yang kedua sisinya dilapisi dengan timah murni. Plat ini memiliki ketebalan 0,15-0,5 mm dengan  kandungan  timah  putih  1,0-1,2%  dari  total  berat kalengnya.  Kelebihan tinplate dibandingkan  dengan  bahan lainnya yaitu tampilannya mengkilap, kuat, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi dan dapat dilas [1]. Makanan kemasan kaleng  mengandung  jumlah  garam  yang  relatif  tinggi, misalnya pada saus cabai mengandung sodium 3,82 mg/gram hingga  9,03  mg/gram  [2].  Adanya  interaksi  kaleng  dengan makanan yang bersifat korosif ini menyebabkan kaleng jenis tinplate mudah terkorosi, mudah kehilangan integritas segel dan juga mengalami perubahan warna [3].
Pencegahan  korosi  dapat  dilakukan  dengan  banyak  cara seperti  penggunaan  anoda  tumbal,  dialiri  arus  tanding ( Impressed  current ),  pelapisan  ( coating ), painting maupun penggunaan inhibitor korosi [4]. Adanya korosi pada kaleng tinplate tersebut, maka diperlukan pencegahan salah satunya menggunakan inhibitor.
Semangka  ( Citrullus  lanatus )  merupakan  tanaman menjalar  yang  termasuk  keluarga  Cucurbitaceae,  dimana bagian yang paling berguna adalah daging buah. Sedangkan limbahnya  seperti  kulit  dan  juga  biji  kurang  dimanfaatkan. Semangka  mengandung  sebagian  besar  anti-nutrien  seperti sapoin,  alkaloid,  hidrogen  sianida,  tannins,  phitate,  fenol, oksalat  dan  flavonoid  pada  kulit  luar  (WMP),  daging  buah (WMPu)  dan  kulit  dalam  (WMR)  [5].  Selain  itu,  di  dalam WMR  dilaporkan  terdapat  komponen  utama citrulline yang mengandung heteroatom (N,O) dan cincin aromatik sehingga
ekstrak  dari  kulit  dalam  semangka  memungkinkan  dapat dimanfaatkan sebagai inhibitor korosi [6].
Beberapa  penelitian  tentang  penggunaan  ekstrak  kulit dalam  semangka  sebagai  inhibitor  korosi  telah  dilakukan, seperti sebagai inhibitor korosi baja lunak dalam media 1 M HCl  dan  0,5  M  H 2 SO 4. Hasil  analisa  menggunakan  teknik polarisasi potensiodinamik,diketahui efisiensi penghambatan korosinya  naik  dengan  naiknya  konsentrasi  ekstrak  dan optimum pada konsentrasi ekstrak 1,5 g/L dalam media 1 M HCl dengan efisiensi inhibisi 80,71% [6]. Penelitian lanjutan menunjukkan bahwa ekstrak kulit dalam semangka (WMRE) dapat menghambat korosi baja lunak dalam larutan 1M HCl dengan  efisiensi  inhibisi  90,20  %  pada  konsentrasi  WMRE 1000 ppm [7].
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  pengaruh  variasi konsentrasi  ekstrak  kulit  dalam  semangka  terhadap  laju korosi  dan  efisiensi  inhibisi  menggunakan  metode pengurangan berat dan polarisasi potensiodinamik.

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu ukur 1000 mL, labu ukur 250 mL, gelas beaker, kaca arloji, botol  timbang,  corong,  botol  vial,  pipet  tetes,  spatula, sonikasi, hotplate ,  neraca  digital, freez  dryer ,  potensiostat autolab  Metrohm  tipe  AUT84948  dan  instrumen  FT-IR Thermo  Scientific  spectrophotometer  Shimadzu.  Bahan- bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah tinplate (TP20),  kertas  saring,  aquaproof,  aqua  DM,  NaCl  p.a, dan kulit dalam buah semangka kuning.

## B. Prosedur Kerja

## B.1 Preparasi Ekstrak Kulit Dalam Semangka
Semangka  kuning  diambil  kulit  bagian  dalamnya  dan dipotong  menjadi  potongan  yang  lebih  kecil.  Selanjutnya, dikeringkan dibawah sinar matahari, lalu  dihaluskan hingga menjadi  serbuk.  Serbuk  ditimbang  sebanyak  20  gram  dan dilarutkan  dalam  aqua  DM  400  mL,  larutan  dipanaskan hingga mendidih selama 30 menit. Larutan didinginkan dan disaring  dengan  kertas  saring,  filtrat  yang  didapat  diuapkan pelarutnya  di  atas hotplate hingga  berbentuk  karamel, kemudian  dimasukkan  botol  vial  dan  dikeringkan  dengan freez dryer [11].

## B.2 Preparasi Tinplate
Untuk  metode  pengurangan  berat,  spesimen tinplate dipotong dengan ukuran (3x3) cm 2 , sedangkan untuk metode polarisasi  potensiodinamik,  spesimen  dipotong  dengan ukuran  (4x1)  cm 2 kemudian  dilapisi  dengan  aquaproof  dan

## Efisiensi inhibisi Ekstrak Kulit dalam Semangka sebagai Inhibitor Korosi Tinplate dalam Media 2% NaCl
Fitria Ratnasari, Harmami, dan Ita Ulfin
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : harmami@chem.its.ac.id
P
disisakan  1  cm 2 terpapar  yang  digunakan  sebagai  elektroda kerja.  Sebelum  digunakan  spesimen  disonikasi  dalam  aqua DM  selama  20  menit,  terakhir  dikeringkan  dan  disimpan dengan keadaan terbungkus alumunium foil [6].

## B.3 Pembuatan Larutan 2% NaCl
Padatan NaCl p.a ditimbang 20 gram, kemudian dilarutkan dengan  aqua  DM  dalam  labu  ukur  1000  mL,  ditambahkan hingga tanda batas dan dikocok hingga homogen. Larutan 2% NaCl digunakan sebagai pelarut inhibitor dan larutan blanko.

## B.4  Preparasi  Media  Korosi  dengan  Variasi  Konsentrasi Inhibitor
Padatan ekstrak kulit dalam semangka ditimbang sebanyak 0,0063 gram. Kemudian dilarutkan dengan larutan 2% NaCl secukupnya,  larutan  dimasukkan  dalam  labu  ukur  250  mL dan diencerkan dengan penambahan 2% NaCl hingga tanda batas.  Sehingga  didapatkan  konsentrasi  WMRE  25  mg/L. Dengan cara yang sama dibuat untuk variasi konsentrasi yang lain yaitu 50 mg/L, 75 mg/L, 100 mg/L, 250 mg/L, 600mg/L dan 1000 mg/L [12].
B.5 Metode Pengurangan Berat Tinplate dengan dimensi (3x3) cm 2 yang sebelumnya telah disiapkan,  mula-mula  ditimbang  massanya  (sebagai  massa awal). Tinplate kemudian  direndam  dalam  30  mL  media korosi dengan variasi konsentrasi inhibitor (25, 50, 75, 100, 250,  600,  dan  1000  mg/L)  selama  48  jam.  Setelah  itu spesimen dibersihkan dengan tisu, disonikasi dan dikeringkan,  lalu  ditimbang  kembali  massanya  (sebagai massa akhir). Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali. Dari hasil selisih massa akhir dan massa awal, dapat dihitung laju korosi  (C R )  menggunakan  persamaan  (1)  dan  efisiensi inhibisi (EI %) menggunakan persamaan (2):
C rate (mm/year) = 87600 Δ w ρ A T (1)
dimana 𝛥 𝑤 adalah rata-rata pengurangan berat (g), ρ adalah densitas  (g/cm 3 ),  A  merupakan  luas  spesimen  (cm 2 )  dan  T adalah waktu perendaman (jam) [8].
EI % = = CR 0 −CR CR 0 x 100 % (2)
dimana  C 0 R dan  C R secara  berturut-turut  adalah  laju  korosi rata-rata pada spesimen tanpa inhibitor dan dengan inhibitor [9].

## B.6  Metode Polarisasi Potensiodinamik
Tinplate yang telah disiapkan digunakan sebagai elektroda kerja, kawat Pt sebagai elektroda bantu dan Ag.AgCl sebagai elektroda reference. Ketiga  elektroda  direndam  didalam  50 mL variasi konsentrasi media korosi (25, 50, 75, 100, 250 dan 600  mg/L).  Potensial  input  yang  digunakan  yaitu  -0,250 sampai  +0,250  V  dan scan  rate 0,01  V/s.  Kemudian didapatkan grafik potensiodinamik, kurva katodik dan anodik dari  Tafel  diekstrapolasi  di  titik  perpotongan,  maka menghasilkan potensial korosi (E kor ) dan densitas arus korosi (i kor ). Nilai slope dari anodik (β a ) dan slope katodik (β c ) juga dapat  diketahui.  Kemudian  efisiensi  inhibisi  (EI%)  dapat dihitung menggunakan persamaan (3):
% EI = ikor− i′kor ikor x 100 % (3)
dimana i kor dan i′ kor adalah  densitas  arus  korosi  tanpa  dan dengan adanya penambahan inhibitor [10].

## B.7  FT-IR Hasil  Ekstraksi  Kulit  Dalam  Semangka  dan Produk Korosi
Sebanyak  ±20  mg  padatan  hasil  ekstraksi  kulit  dalam semangka, ditambah bubuk KBr kemudian dibuat pellet yang tipis dan transparan. Pelet yang sudah jadi diletakkan pada sel spektrofotometer  inframerah  untuk  dilakukan  analisis  pada bilangan gelombang 500-4000 cm -1 . Dengan cara yang sama dibuat untuk FT-IR produk korosi [6].

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian dengan Metode Pengurangan Berat
Hasil yang didapatkan dari metode pengurangan berat yaitu selisih  massa tinplate (Δw)  sebelum  dan  sesudah  direndam dalam  media  korosi. Dari  selisih  massa  tersebut  dapat dihitung  laju  korosi  (C R )  dan  efisiensi  inhibisi  (EI).  Laju korosi dan efisiensi inhibisi tinplate dalam larutan 2% NaCl dengan  adanya  variasi  konsentrasi  ekstrak  kulit  dalam semangka, dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 . Data metode pengurangan berat pada tinplate dalam larutan 2% NaCl dengan adanya variasi konsentrasi ekstrak kulit dalam semangka selama 48 jam
Berdasarkan Tabel 1 diketahui bahwa pengurangan berat  (Δw)  dan  laju  korosi  (C R ),  nilainya  turun  secara bertahap  seiring  dengan  penambahan  konsentrasi  inhibitor. Sedangkan  data  efisiensi  inhibisi  nilainya  semakin  naik seiring  penambahan  konsentrasi  inhibitor.  Pada  konsentrasi tertinggi  yaitu  1000  mg/L,  ekstrak  kulit  dalam  semangka mampu menghambat korosi tinplate dalam larutan 2% NaCl hingga laju korosinya 0,0049 mmpy dengan efisiensi inhibisi 80%.
Data pada Tabel 1 menunjukkan bahwa variasi konsentrasi inhibitor ekstrak kulit dalam semangka  mempengaruhi nilai laju  korosi  dan  efisiensi  inhibisi.  Hubungan  antara  variasi konsentrasi  inhibitor  dengan  laju  korosi  dalam  larutan  2% NaCl, dapat dibuat grafik seperti pada Gambar 1. Sedangkan grafik  hubungan antara  variasi konsentrasi  inhibitor dengan efisiensi inhibisi ditunjukkan pada Gambar 2.
Konsentrasi inhibitor (mg/L) Δw (gram) C R (mmpy) EI (%) 0 0,0033 0,0244 - 25 0,0032 0,0232 5 50 0,0029 0,0210 14 75 0,0026 0,0192 21 100 0,0018 0,0134 45 250 0,0011 0,0081 67 600 0,0011 0,0078 68 1000 0,0007 0,0049 80
Gambar 1 . Grafik hubungan antara variasi konsentrasi inhibitor ekstrak kulit dalam  semangka  dengan  laju  reaksi  dalam  larutan  2%  NaCl  dari  metode pengurangan berat.
Gambar 2. Grafik hubungan antara variasi konsentrasi inhibitor ekstrak kulit dalam  semangka  dengan  efisiensi  inhibisi  dalam  larutan  2%  NaCl  dari metode pengurangan berat .
Penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  dengan  metode yang  sama  yaitu  metode  pengurangan  berat  selama  24  jam, ekstrak kulit dalam semangka dapat menghambat laju korosi baja lunak dalam media 1M HCl. Pada konsentrasi inhibitor 1000  ppm  nilai  efisiensi  inhibisinya  mencapai  90,2%  [7]. Nilai efisiensi ini lebih besar dibandingkan efisiensi inhibisi ekstrak  kulit  dalam  semangka  pada  korosi tinplate dalam media 2% NaCl. Namun pola kenaikan efisiensi inhibisinya sama  yaitu  nilai  efiisiensi  inhibisinya  naik  seiring peningkatan konsentrasi ekstrak.

## B. Hasil Pengujian dengan Metode Polarisasi Potensiodinamik
Kurva  polarisasi  potensiodinamik  pada  tinplate  dalam media  korosi  2%  NaCl  dengan  adanya  penambahan  variasi konsentrasi ekstrak kulit dalam semangka diperlihatkan pada Gambar  3.  Selanjutnya  diekstrapolasi  Tafel  sehingga diperoleh  parameter  korosi  seperti  densitas  arus  (i kor ), potensial  korosi (E kor ), slope Tafel katodik (β c ),  slope Tafel anodik  (β a )  dan  laju  korosi  (C R ).  ).  Kemudian,  dari  nilai densitas  arus  korosi  dapat  dihitung  efisiensi  inhibisi  (EI), Data parameter polarisasi potensiodinamik ditunjukkan pada Tabel 4.2
Gambar 3 Kurva polarisasi potensiodinamik tinplate dalam media 2% NaCl dengan adanya variasi konsentrasi ekstrak kulit dalam semangka (WMRE).
Tabel 2. Hasil pengujian tinplate menggunakan metode polarisasi potensiodinamik dengan adanya variasi konsentrasi ekstrak kulit dalam semangka dalam larutan 2% NaCl.
Data Tabel 2 memperlihatkan bahwa, dengan penambahan variasi  konsentrasi  ekstrak  kulit  dalam  semangka,  nilai densitas arus korosi (i kor ) turun secara bertahap sehingga laju korosi  juga  semakin  turun.  Densitas  arus  korosi  dapat digunakan  untuk  menentukan  laju  korosi,  dimana  densitas arus  korosi  sebanding  dengan  laju  korosi  [8].  Selanjutnya, nilai  densitas  arus  korosi  digunakan  untuk  menghitung efisiensi inhibisi. Efisiensi inhibisi yang didapatkan nilainya meningkat  seiring  kenaikan  konsentrasi  inhibitor.  Pada konsentrasi  tertinggi  yaitu  600  mg/L,  ekstrak  kulit  dalam semangka mampu menghambat korosi tinplate dalam media 2% NaCl dengan efisiensi inhibisi 99,97% dan laju 0,00001 mmpy.
Hubungan antara variasi konsentrasi inhibitor dengan laju korosi dalam larutan 2% NaCl dapat digambarkan pada grafik Gambar  4.  Sedangakan  hubungan  variasi  konsentrasi inhibitor  dengan  persentase  efisiensi  inhibisi  dapat ditunjukkan pada Gambar 5.
Konsen trasi inhibito r (mg/L) βa (V/s) βc (V/s) E kor (V) i kor (A/cm) × 10 -6 Laju Korosi (mmpy) EI (%) 0 0,3691 0,1549 -0,4740 2,9179 0,03391 - 25 0,4673 0,2065 -0,5502 1,9234 0,02235 34,08 50 0,3262 0,1649 -0,5521 1,6856 0,01959 42,23 75 0,1983 0,1701 -0,5724 1,6029 0,01863 45,07 100 0,2959 0,1436 -0,5634 1,2844 0,01492 55,98 250 0,0624 0,0672 -0,5574 0,3918 0,00455 86,58 600 0,1363 0,1527 -0,5065 0,0009 0,00001 99,97
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 0 200 400 600 800 1000 C R x 1 0 -2 (m m p y ) Konsentrasi inhibitor (mg/L) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 EI (% )
Konsentrasi inhibitor (mg/L)
Gambar 4 . Grafik hubungan variasi konsentrasi inhibitor ekstrak kulit dalam semangka  dengan  laju  korosi  dalam  2%  NaCl  dari  metode  polarisasi potensiodinamik.
Gambar 5. Grafik hubungan variasi konsentrasi inhibitor ekstrak kulit dalam semangka  dengan  laju  reaksi  dalam  2%  NaCl  dari  metode  polarisasi potensiodinamik

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapatkan dari penelitian ini yaitu ekstrak  kulit  dalam  semangka  dapat  menghambat  korosi tinplate dalam  media  2%  NaCl.  Dua  metode  uji  yang  telah dilakukan  menunjukkan  bahwa  semakin  besar  konsentrasi ekstrak  yang  ditambahkan,  laju  korosi  semakin  turun sedangkan  efisiensi  inhibisinya  semakin  meningkat.  Dari metode pengurangan berat laju korosi terendah yaitu 0,0049 mmpy dengan efisiensi inhibisi inhibisi  mencapai 80% saat konsentrasi  ekstrak  1000  mg/L.  Sedangkan  pada  metode polarisasi potensiodinamik laju korosi terendah yaitu 0,00001 mmpy  dengan  efisiensi  inhibisi  mencapai  99,97%  saat konsentrasi ekstrak 600 mg/L.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Dr.  rer.  nat. Fredy  Kurniawan,  M.Si  selaku  kepala  Laboratorium  Kimia Instrumen  dan  Sains  Analitik  Prof.  Dr.  Didik  Prasetyoko, S.Si., M.Sc. selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA ITS dan Dr. Fahimah Martak, M.Si atas bimbingannya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Martins,  J.  L.  (2012).  Corrosion  Problems  in  Tin  plate Cans  for Storing Contact  Glues  for  Shoes. Engineering  Failure  Analysis 26, 358-265.
[2] Purawisastra,  S.,  dan  Yuniati,  H.  (2010).  Kandungan  Natrium Beberapa  Jenis  Sambal  Kemasan  serta  Uji  Tingkat  Penerimaannya (The  Sodium  Content  of  Some  Chilli  Sauces  and  its  Sensory Evaluation). The  Journal  Of  Nutrition  And  Food  Research,  33(2). 173-179
[3] Che, Y., Han, Z., Luo, B., Xia, D., Shi, J., Gao, Z., & Wang, J. (2012). Corrosion mechanism differences of tinplate in aerated and deaerated citric  acid  solution. International  Journal  of  Electrochemical Science , 7 (10), 9997-10007.
[4] Hakim,  A.  A.  (2011).  Pengaruh  Inhibitor  Korosi  Berbasiskan Senyawa Fenolik untuk Proteksi Pipa Baja Karbon pada Lingkungan 0.5,  1.5,  2.5,3.5  %  Nacl  yang  Mengandung  Gas  CO 2. Skripsi. Departemen Metarulgi dan Material FT-UI.
[5] Johnson, J. T., Iwang, E. U., Hemen, J. T., Odey, M. O., Efiong, E. E., dan Eteng, O. E. (2012). Evaluation of anti-nutrient contents of watermelon Citrullus lanatus. Ann Biol Res , 3(11), 5145-5150.
[6] Odewunmi,  N.  A.,  Umoren,  S.  A.,  dan  Gasem,  Z.  M.  (2014). Watermelon Waste Products as Green Korosion Inhibitors for Mild Steel  in  HCl  Solution. Journal  of  Environmental  Chemical Engineering, 3(1), 286-296.
[7] Odewunmi, N. A., Umoren, S. A., Gasem, Z. M., Ganiyu, S. A., dan Muhammad,  Q.  (2015).  L-Citrulline:  An  active  corrosion  inhibitor component of watermelon rind extract for mild steel in HCl medium. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers . 000, 1-9
[8] Jones, D. A. (1996). Principles and Prevention of Korosion. 2nd ed. New Jersey: Prentice-Hall, Inc
[9] Mourya,  P.,  Sitashree  B.,  dan  Singh  M.M..  (2014).  Corrosion Inhibition  of  Mild  Steel  in  Acidic  Solution  by  Tagetes  Erecta (Marigold  Flower)  Extract  as  a  Green  Inhibitor. Corrosion Science 85: 352–363
[10] Doner,  A.,  Solmas.,  Ramazan.,  Ozcan.,  Muzzafer.,  Kardas.,  dan Gulfeza.  (2011).  Experimental  and  Theoritical  of  Thiazoles  as Korosion  Inhibitors  for  Mild  Steel  in  Sulpuric  Acid  Solutian. Corrosion Science 53, 2902
[11] Wani,  A.  A.,  Sogi,  D.  S.,  Singh,  P.,  dan  Shivhare,  U.  S.  (2011). Characterization and functional properties of  watermelon (Citrullus lanatus)  seed protein  isolates  and  salt  assisted protein  concentrates. Food science and biotechnology , 20(4), 877-887
[12] Arenas, M. A., Conde, A., dan De Damborenea, J. J. (2002). Cerium: a Suitable Green Korosion Inhibitor for Tinplat e . Corrosion Science, 44(3), 511-520. 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 0 100 200 300 400 500 600 700 C R x 1 0 -2 (m p p y ) Konsentrasi inhibitor (mg/L) 0 20 40 60 80 100 120 0 200 400 600 800 E I (%) Konsentrasi inhibitor (mg/L)