## PENENTUAN EFISIENSI INHIBISI REAKSI KOROSI BAJA MENGGUNAKAN EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L)
Yuli Rizky Ananda Nasution, Sri Hermawan, Rosdanelli Hasibuan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
Email: reaz_ky@students.ac.id

## Abstrak
Ekstrak kulit buah manggis merupakan inhibitor alami yang dapat digunakan untuk menghambat laju reaksi  korosi.  Penelitian  diawali  dengan  mengekstraksi  kulit  buah  manggis  dengan  cara  maserasi kemudian  dilanjutkan  dengan  evaporasi  dan  hasil  ekstrak  digunakan  sebagai  inhibitor  dengan konsentrasi 600, 800 dan 1000 ppm, dengan sampel uji korosi yaitu  baja dengan ukuran 1 × 2 cm dengan ketebalan 0,1 cm dan media korosif air laut, air hujan dan asam sulfat 1M. Efisiensi inhibisi tertinggi yang dihasilkan adalah 99,22% , dengan pelarut etanol pada konsentrasi inhibitor 800 ppm dalam  media  korosif  air  hujan;  yang  berarti  bahwa  ekstrak  kulit  buah  manggis  lebih  efisien digunakan pada media korosif air hujan.
Kata kunci: manggis, media korosif, laju korosi, efisiensi inhibisi

## Abstract
Garcinia  mangostana  peel  extract  is  a  natural  inhibitor  that  can  be  used  to  inhibit  the  corrosion reaction rate. This research begins by extracting Garcinia Mangostana pods by maceration followed by evaporation and extracts used as the inhibitor with concentration 600, 800 and 1000 ppm, with the test sample of corrosion is steel 1 × 2 cm with the thickness is 0,1 cm and corrosive medias are sea water,  rain  water  and  sulfuric acid 1  M.  The  highest  inhibition  efficiency  generated is  99,22%  with ethanol  solvent  at  concentration  of  800  ppm  inhibitor  in  rain  water  corrosive  media;  which  means that Garcinia mangostana peel extract more efficiently used in rain water corrosive media.
Keywords: garcinia mangostana, corrosive media,reaction rate,  inhibition efficiency

## Pendahuluan
Korosi adalah degradasi atau penurunan  mutu logam  akibat  reaksi  kimia  suatu  logam  dengan lingkungannya  [6].  Korosi  merupakan  masalah besar  bagi  peralatan  yang  menggunakan  material dasar  logam  seperti  mobil,  jembatan,  mesin,  pipa, kapal dan lain sebagainya [8]. Dampak yang dapat ditimbulkan  akibat  kerusakan  oleh  korosi  akan sangat  besar  pengaruhnya  terhadap  kehidupan manusia,  antara  lain  dari  segi  ekonomi  dan lingkungan. Dari segi ekonomi misalnya tingginya biaya perawatan, tingginya biaya bahan bakar dan energi  akibat  kebocoran  uap,  kerugian  produksi pada  suatu  industri  akibat  adanya  pekerjaan  yang terhenti  pada  waktu  perbaikan  bahan  yang terserang  korosi,  dan  dari  segi  lingkungan misalnya  adanya  proses  pengkaratan  besi  yang berasal  dari  berbagai  konstruksi  yang  dapat mencemarkan  lingkungan  [11].  Beberapa  cara yang dapat memperlambat laju reaksi korosi antara lain  dengan  cara  pelapisan  permukaan  logam  agar terpisah  dari  media  korosif,  membuat  paduan logam  sehingga  tahan  korosi,  dan  dengan penambahan  zat  tertentu  yang  berfungsi  sebagai inhibitor reaksi korosi.  Hal ini yang menyebabkan
penggunaan  kulit  buah  manggis  sebagai  inhibitor reaksi  korosi  yang  ramah  lingkungan.  Perumusan masalah  dalam  penelitian  ini  adalah  bagaimana pengaruh  penambahan  ekstrak  kulit  buah  manggis terhadap  laju  reaksi  korosi  pada  baja  dan bagaimana  efisiensi  inhibisi  ekstrak  kulit  buah manggis pada berbagai media korosif. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  menghasilkan  ekstrak kulit  buah  manggis  yang  mengandung  tanin  dan mengetahui  efisiensi  inhibisi  tertinggi  dari  ekstrak kulit buah manggis.

## Teori
Manggis  merupakan  tanaman  buah  yang berasal  dari  hutan  tropis  yang  teduh  di  kawasan Asia  Tenggara,  yaitu  hutan  belantara  Malaysia atau  Indonesia.  Buah  manggis  merupakan  spesies terbaik dari genus Garcinia dan mengandung gula sakarosa,  dekstrosa  dan  levulosa.  Kulit  buah manggis  dimanfaatkan  untuk  menyamak  kulit  dan sebagai  zat  warna  hitam  untuk  makanan  dan industri  tekstil,  sedangkan  getah  kuningnya dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku  cat  dan insektisida.  Selain  itu  air  rebusan  kulit  buah manggis  memiliki  efek  antidiare.  Senyawa  yang
terkandung  dalam  kulit  buah  manggis  adalah xanthone yang  meliputi  mangostin,  mangosterol, mangostinon-A, mangostinon-B, trapezifolixanton, tovophyllin-B,  alfa  dan  beta  mangostin,  garcinon- B, mangostanol, falvonoid epikatekin, dan gartanin. Senyawa  tersebut  sangat  bermanfaat  untuk kesehatan  [7].  Kulit  manggis  mengandung  air 5,87%,  abu  2,17%,  lemak  6,45%,  protein  3,02%, gula  2,10%,  karbohidrat  68,50%,  tanin  13,98%, antosianin 5,7-6,2 mg/g, xanton 0,7-34,9 mg/g dan total fenol 50,5-154,6 mg/g [3].
Tanin  merupakan  komponen  zat  organik derivat  polimer  glikosida  yang  terdapat  dalam bermacam-macam  tumbuhan,  terutama  tumbuhan berkeping  dua  (dikotil).  Monomer  tanin  adalah digallic  acid  dan  D-glukosa  dan  memiliki  rumus molekul  C 76 H 52 O 46 .  Ekstrak  tanin  terdiri  dari campuran senyawa polifenol yang sangat kompleks dan biasanya tergabung dengan karbohidrat  rendah.  Oleh  karena  adanya  gugus fenol,  maka  tanin  akan  dapat  berkondensasi dengan  formaldehida.  Tanin  terkondensasi  sangat reaktif terhadap formaldehida dan mampu membentuk  produk  kondensasi,  berguna  untuk bahan  perekat  termosetting  yang  tahan  air  dan panas [12].
Maserasi  merupakan  proses  perendaman sampel  menggunakan  pelarut  organik  pada temperatur ruangan. Proses ini sangat menguntungkan dalam isolasi senyawa bahan alam karena dengan perendaman sampel tumbuhan akan terjadi pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar sel, sehingga  metabolit  sekunder  yang  ada  dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik dan ekstraksi  senyawa  akan  sempurna  karena  dapat diatur lama perendaman yang dilakukan [1].
Korosi  adalah  kerusakan  atau  degradasi logam  akibat  reaksi  dengan  lingkungan  yang korosif. Adapun beberapa cara dalam pengendalian proses  yaitu  dengan  metode  pelapisan,  dengan proteksi katodik dan dengan penambahan [2].

## Metodologi Penelitian Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  adalah  kulit  buah manggis  sebagai  bahan  baku,  sebagai  zat pengekstrak digunakan etanol 70%, baja 1 × 2 cm dengan ketebalan 0,1 cm sebagai sampel uji korosi, media  korosif  menggunakan  asam  sulfat  1M,  air laut  dan  air  hujan,  sebagai  indikator  tanin digunakan  larutan  FeCl 3 1%.  Alat  utama  yang digunakan adalah rotary vacuum evaporator untuk proses evaporasi.
Proses Pembuatan Serbuk Kulit Buah Manggis Kulit buah manggis 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  manggis  sebanyak  100  gr dimasukkan  ke  dalam  maserator,  kemudian dimasukkan  etanol  70%  sebanyak  1  L.  Kemudian campuran diaduk dan dibiarkan di dalam maserator selama  120  jam,  hasil  maserasi  disaring  dengan menggunakan  kertas  saring,  kemudian  filtratnya dimasukkan  ke  dalam rotary  vacuum  evaporator pada suhu 54-55 0 C selam 1 jam. Hasil ekstraknya dimasukkan  ke  dalam  botol  coklat  dan  dilakukan analisa kualitatif apakah terdapat tanin.

## Analisa Kualitatif
Ekstrak  kulit  buah  manggis  sebanyak  10  gr dimasukkan  ke  dalam beaker  glass ,  kemudian ditambahkan  air  10  ml  dan  dipanaskan  hingga mendidih.  Setelah  itu  disaring  dan  diambil filtratnya,  kemudian  filtratnya  ditambahkan  FeCl 3 1% sebanyak 10 tetes, jika berubah warna menjadi biri atau biru kehijauan maka terdapat tanin.

## Persiapan Baja yang Akan di uji
Sampel baja dengan ukuran 1 x 2 cm dengan tebal  0,1  cm  dihaluskan  permukaannya  dengan ampelas.  Permukaan  yang  telah  halus  ini  dicuci dengan deterjen, dan aquades, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 110 0 C selama 2 jam.

## Perendaman  Baja  dalam  Larutan  Media  Korosif Tanpa Penambahan Inhibitor
Sampel  baja  yang  telah  disiapkan  masing- masing  direndam  dalam  media  korosif  yaitu  air laut, air hujan dan asam sulfat 1 M selama 120 jam.

## Perendaman  Baja  dalam  Larutan  Media  Korosif dengan Penambahan Inhibitor
Sampel  baja  yang  telah  disiapkan  masing- masing  direndam  dalam  larutan  campuran  media korosif  dan  inhibitor  selama  120  jam.  Variasi konsentrasi  inhibitor  adalah  600,  800  dan  1000 ppm.  Kemudian  ditentukan  laju  reaksi  korosi  dan efisiensi  inhibisi  dengan  menggunakan  persamaan 1 dan persamaan 2.

## Penentuan Laju Reaksi Korosi
Setelah  proses  korosi  berjalan  selama  120 jam,  produk  korosi  diangkat  dari  media  korosi, dicuci  dengan  menggunakan  sikat  yang  halus. Selanjutnya  dikeringkan  pada  suhu  kamar, kemudian  ditimbang  sebagai  berat  akhir.  Berat awal dari baja adalah berat baja sebelum direndam kedalam  larutan.  Laju  reaksi  korosi  dihitung dengan rumus berikut :

## Penentuan Efisiensi Inhibisi
Dimana : V ko = laju reaksi korosi tanpa inhibitor V ki = laju reaksi korosi dengan inhibitor

## Hasil dan Pembahasan
Laju  reaksi  korosi  baja  tanpa  penambahan inhibitor  pada  media  korosif  air  laut  sebesar 0,0387  mg/cm 2 .jam,  pada  media  korosif  air  hujan sebesar  0,0235  mg/cm 2 .jam  dan  pada  media korosif  asam  sulfat  1  M  sebesar  1,3692 mg/cm 2 .jam.

## Hubungan Laju Korosi - Konsentrasi Inhibitor
Hubungan  laju  korosi  terhadap  konsentrasi inhibitor dapat dilihat pada gambar 1, dimana laju reaksi  korosi  yang  diperoleh  cenderung  menurun untuk setiap kenaikan konsentrasi inhibitor.

## Gambar 1. Laju Reaksi Korosi Berdasarkan Konsentrasi Inhibitor
Laju  reaksi  korosi  dengan  adanya  ekstrak kulit  buah  manggis  dalam  air  laut,  air  hujan maupun  asam  sulfat  menurun  jika  dibandingkan dengan  tanpa  penambahan  ekstrak.  Hal  ini disebabkan karena adanya senyawa tanin yang ada dalam  ekstrak  yang  dapat  membentuk  senyawa kompleks dengan Fe(III) di permukaan logam  [5], sehingga  laju  reaksi  korosi  akan  mengalami penurunan. Senyawa kompleks ini akan menghalangi  serangan  ion-ion  korosif  pada permukaan logam, sehingga laju reaksi korosi akan menurun.  Laju  reaksi  korosi  tertinggi  mencapai 1,19  mg/cm 2 .jam  pada  media  korosif  asam  sulfat dengan  konsentrasi  inhibitor  600  ppm,  dan  laju reaksi korosi terendah mencapai 0,000181 mg/cm 2 .jam pada  media  korosif air hujan  dengan konsentrasi  inhibitor  800  ppm.  Pada  grafik terdapat  titik  yang  mengalami  kenaikan  yaitu
dalam  media  korosif  air  laut  pada  konsentrasi inhibitor  800  ppm  dan  air  hujan  pada  konsentrasi inhibitor  1000  ppm,  hal  ini  disebabkan  karena lapisan  Fe-tanin  ekstrak  tidak  bisa  menutupi seluruh  permukaan  baja,  sehingga  pada  bagian yang tidak tertutupi Fe dapat terion dan mengalami korosi.  Selain  itu,  ada  pengotor-pengotor  pada ekstrak tanin yang menempel pada permukaan baja juga  mempengaruhi  cepatnya  korosi  [4].  Dengan demikian  ekstrak  kulit  buah  manggis  dapat menghambat  laju  korosi  baja  sehingga  dapat dijadikan  sebagai  inhibitor  dalam  reaksi  korosi pada baja.

## Hubungan Efisiensi Inhibisi – Konsentrasi Inhibitor
Hubungan efisiensi inhibisi terhadap konsentrasi  inhibitor  dapat  dilihat  pada  gambar  2, dimana  efisiensi  inhibisi  cenderung  menaik  untuk setiap penambahan konsentrasi inhibitor.

## Gambar 2. Efisiensi Inhibisi Berdasarkan Konsentrasi Inhibitor
Efisiensi inhibisi  ekstrak kulit buah manggis 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 96,72% pada konsentrasi  inhibitor  1000  ppm,  efisiensi  inhibisi pada  media  korosif  air  hujan  dapat  mencapai 99,22%  pada  konsentrasi  inhibitor  800  ppm, efisiensi  inhibisi  pada  media  korosif  asam  sulfat dapat mencapai 57,78% pada konsentrasi inhibitor 1000  ppm.  Efisiensi  inhibisi  tertinggi  yang dihasilkan  adalah  pada  media  korosif  air  hujan dengan  konsentrasi  inhibitor  800  ppm,  hal  ini disebabkan  karena  pada  kondisi  tersebut  senyawa kompleks Fe-tanin terbentuk dengan sempurna dan menutupi  seluruh  permukaan  baja.  Sedangkan efisiensi  terendah  pada  media  korosif  asam  sulfat. Hal  ini  disebabkan  karena  asam  sulfat  bereaksi dengan  senyawa  tanin,  sehingga  mengurangi kinerja  tanin  untuk  melapisi  permukaan  baja. Asam  sulfat  dapat  bereaksi  dengan  tanin
disebabkan  kandungan  tanin  pada  Manggis tergolong  pada  tanin  ellagitanin.  Ellagitanin merupakan jenis tanin yang terhidrolisis. Hidrolisis dengan asam kuat akan menghasilkan asam ellagat [9], seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Reaksi hidrolisis ellagitanin [10].
Tanin  kulit  buah  manggis  bereaksi dengan  asam  sulfat  sehingga  membentuk  asam ellagat,  sehingga tidak dapat menutupi permukaan baja secara keseluruhan.

## Kesimpulan
Kulit  buah  manggis  dapat  menghambat  laju reaksi  korosi  pada  baja,  sehingga  dapat  dijadikan sebagai inhibitor alami dalam reaksi korosi.
Laju  korosi  menurun  dengan  bertambahnya konsentrasi inhibitor (ekstrak kulit buah manggis).
Efisiensi inhibisi tertinggi terjadi pada media korosif  air  hujan  dengan  konsentrasi  inhibitor  800 ppm  yaitu  sebesar  99,22%.  Sedangkan  efisiensi terendah  pada  media  korosif  asam  sulfat  dengan konsentrasi inhibitor 600 ppm sebesar 13,08%.

## Daftar Pustaka
[1]  Asep  W.  Permana,  Kulit  Buah  Manggis dapat  menjadi  Minuman  Instan Kaya Antioksidan, Jurnal Pascapanen  Pertanian,  Volume  32 No.  2,  Balai  Besar  Penelitian  dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, Bogor, 2010. [2]  Budiyanto, Pengendalian Korosi, Budisma.blogspot.com, 2011, diakses tanggal 02 Juli 2012. [3]  Efri Mardawati, Kajian Aktivitas Antioksidan  Ekstrak  Kulit  Manggis (Garcinia  Mangostana  L  )  dalam Rangka  Pemanfaatan  Limbah  Kulit Manggis  di  Kecamatan  Puspahiang Kabupaten  Tasikmalaya,  Laporan Akhir Penelitian, Universitas Padjadjaran, Bandung, 2008.
[4]  Emriadi,  Mekanisme  dan  Laju  Reaksi Inhibisi  Korosi  Baja   Oleh  Tanin,
Universitas      Andalas,  Sumatera
Barat, 2000.
[5]  Favre,  The  Influence  of  Gallic  Acid  On  The Reduction  of  Rust  on  Painted  Steel Surface,  J.  Corrosion  Science  34,
(1993) 1483-1492.
[6]  Priest. D, Measuring Corrosion Rates Fast. J. Chemical Engineering, vol : 2 no. 1 (1992) 169-172.
[7]  Qosim.  W  A,  Kulit  Buah  Manggis  Sebagai Antioksidan.  www.  pikiranrakyat. com, 2007, diakses pada 03 Agustus 2012.
[8]  Rieger,  Electrochemistr,  2nd  ed.  Chapman and  Hall  Inc.  New  York,  1992,  p. 412-421.
[9]  S.  Bate,  Detection  And  Determinant  of
Ellagitannin  Phytochemistry  and International Journal Of Plant
Biochemistry  Vol  II,  England: Pragaman Press, 1972.
[10]  Solomons  G.T.,  Organic  Chemistry,  4  th  ed, John  Wiley  and  Sons,  New  York, 1976, p. 838-839.
[11]  Trethewey  dan  Chamberlin,  Korosi  ed.1, Gramedia  Pustaka  Utama,  Jakarta, 1991, p. 69-70.
[12]  Westendarp, Effects of tannins in animalnutrition.  Dtsch.  Tierarztl,
Wochensch, 2006, p. 264-268.