## Original Article
e-ISSN: 2581-0545 - https://journal.itera.ac.id/index.php/jsat/
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International Licence . Any  further distribution of this work must maintain attribution to  the author(s) and the  title of the work, journal citation and DOI. Published under licence by Journal of Science and Aplicative Technology  (JSAT).
Received 16th May 2023 Accepted 29th May 2023 Published 08th June 2023
DOI: 10.35472/jsat.v7i1.1311

## Kinerja Ratio Silika-Cat Dengan Metode Dipcoating Pada Permukaan Logam Untuk Penghambat Laju Korosi
Lisnawaty Simatupang a* , Rikson Siburian b , Elfrida Ginting a , Junifa Layla Sihombing a ,  Herlinawati  Herlinawati a ,  Alex  Suhendra  Munte a ,  Kristian  Adinata  Pratama Simatupang a , Dea Gracella Siagian a
a Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan, Jl. Willem Iskandar Psr. V, Medan, 20221, Sumatera Utara, Indonesia
b Jurusan  Kimia,  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas  Sumatera  Utara,  Jl.  Bioteknologi  No.1, Medan, 20155, Sumatera Utara, Indonesia
* Corresponding E-mail: lisnawaty@unimed.ac.id
Abstract : Silica oxide (SiO 2 ) is a chemical compound that can be obtained from the extraction of volcanic ash from Mount Sinabung. Silicon dioxide has the properties of high porosity, high mechanical strength, high thermal stability, large pore surface area, stable surface in acidic media so that it can be applied in the chemical coating field . This research aims to measurement of performance natural silica from volcanic ash of mount Sinabung Indonesia as additives to the paint to inhibit corrosion rate in metal surface. The addition of silica additives to the paint was carried out by dispersing (0; 0.5; 0.75; and 1) g with 10 mL of paint with each composition carried out for 60 minutes. Iron plate in sandpaper with 1500 grid and polished with bludru cloth using autosol metal polish, then coated with paint and a combination of silica-paint through the dipcoating method. The corrosion test was carried out on a corrosive solution of HCl 15% (v/v) and NaCl 3.5% (w/v). The corrosion rate using HCl 15% (v/v) showed C (0,286) mpy, SC1 (0,123) mpy, SC2 (0,149) mpy, SC3 (0,120) mpy. While at 3.5% (w/v) NaCl, namely C (0,282) mpy, SC1 (0,120) mpy, SC2 (0,142) mpy, SC3 (0,098) mpy. Inhibitor efficiency for various variations of silica composition in corrosive HCl 15%(v/v) solution, e.g., SC1 (56,9%), SC2 (47,9%), and SC3 (58,04%). The inhibitor efficiency at various compositions of silica in NaCl 3.5% (w/v) are SC1 (57,44%), SC2 (49%) dan SC3 (65,24%).
Keywords: silica-paint, dipcoating, corrosion rate, inhibitor efficiency
Abstrak: Silika oksida (SiO 2 ) adalah senyawa kimia yang dapat diperoleh dari ekstraksi abu vulkanik Gunung Sinabung. Silikon dioksida memiliki sifat porositas tinggi, kekuatan mekanik tinggi, stabilitas termal tinggi, luas permukaan pori besar, permukaan yang  stabil  dalam  media  asam  sehingga  dapat  diaplikasikan  bidang  kimia  pelapisan  ( coating ). Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengukur kinerja silika alami dari abu vulkanik Gunung Sinabung Indonesia sebagai bahan tambahan cat untuk menghambat laju korosi pada permukaan logam. Penambahan aditif silika pada cat dilakukan dengan mendispersikan (0; 0,5; 0,75; 1) g dengan 10 mL cat selama 60 menit. Plat besi di amplas dengan grid 1500 dan di poles dengan kain bludru menggunakan metal autosol, kemudian dilapisi cat dan kombinasi cat silika dengan metode dipcoating. Uji korosi dilakukan  dengan perendaman plat besi pada larutan korosif HCl 15% (v/v) dan NaCl 3,5% (b/v) selama 96 jam. Diperoleh hasil laju korosi larutan HCl 15% (v/v) pada komposisi C (0,286) mpy, SC1 (0,123) mpy, SC2 (0,149) mpy, SC3 (0,120) mpy. Pada larutan NaCl 3,5% (b/v) diperoleh  laju korosi yaitu C (0,282) mpy, SC1 (0,120) mpy, SC2 (0,142) mpy, SC3 (0,098) mpy. Efisiensi inhibitor untuk berbagai variasi komposisi silika dalam larutan HCl 15%(v/v), yaitu SC1 (56,9%), SC2 (47,9%), and SC3 (58,04%). Efisiensi inhibitor berbagai variasi komposisi silika dalam larutan NaCl 3,5% (b/v) adalah SC1 (57,44%), SC2 (49%) dan SC3 (65,24%).
Kata Kunci : cat silika, lapisan celup, laju korosi, efisiensi penghambat
Open Access
e-ISSN: 2581-0545
Kinerja Ratio Silika-Cat dengan Metode Dipcoating pada Permukaan Logam untuk Penghambat Laju Korosi

## Pendahuluan
Dewasa  ini,  permasalahan  yang  sering  dialami  industri maju  ialah  korosi  logam.  Korosi  merupakan  proses degradasi material terutama karena tindakan kimia atau elektrokimia [1]. Dekadensi logam seringkali disebabkan oleh beberapa faktor yaitu udara yang lembab, air laut, bahan bakar gas, hidrogen sulfida, asam, basa, maupun tanah.  Dampak  dari  terjadinya  korosi  ini  di  antaranya menyebabkan  terjadinya  kerugian  ekonomi  yang signifikan  seperti  peningkatan  biaya  pemeliharaan, menurunnya  kapasitas  produksi,  produksi  berhenti total,  dan  kontaminasi  produk,  serta  menimbulkan ancaman  berupa  pencemaran  lingkungan,  hingga keselamatan  kerja  [2],  [3].  Faktor  yang  memengaruhi korosi  pada  logam  ialah  kenaikan  suhu,  semakin  tinggi suhu  semakin  cepat  energi  kinetik  partikel.  Jika  dalam lingkungan asam dan basa konsentrasinya dengan unsur logam  sebanding  maka  akan  menimbulkan  korosi  [4]. Untuk  meminimalkan  akibat  degradasi  material,  salah satu  metode  proteksi  yang  sering  digunakan  pada industri  adalah  penggunaan coating (pelapisan).  Pada proses coating selain dari  bahan  cat terdapat berbagai faktor yang dapat mempengaruhi kualitas pelapisan [5]. Faktor  tersebut  dapat  berupa  perlakuan  awal  proses lapisan,  proses  lapisannya,  dan  pengerjaan  akhir  atau pengeringan  cat  itu  sendiri.  Keberhasilan  dari  proses coating sangat  tergantung  pada  proses surface preparation ,  dimana  proses  ini  akan  mempengaruhi kekuatan  adhesi  dari  material.  Salah  satu  teknik  dari surface preparation yang umum digunakan dalam dunia industri  adalah blasting .  Proses  ini  merupakan pembersihan  permukaan  dengan  cara  menembakan material  abrasif  ke  suatu  permukaan  material  dengan tekanan  tinggi  sehingga  menimbulkan  gesekan/ tumbukan. Permukaan  material tersebut akan  menjadi bersih  dan  kasar.  Pemilihan  dan  penggunaan  material abrasif yang tepat akan menambah daya lekat cat pada media [6].
Cat  merupakan  salah  satu  produk  industri  yang  cukup penting  saat  ini  yang  digunakan  untuk  melapisi permukaan  bahan  sehingga  permukaan  tersebut nampak  menjadi  lebih  indah  atau/dan  bernilai  lebih tinggi.  Cat  didefinisikan  sebagai  suatu  cairan  yang dipakai untuk melapisi permukaan suatu bahan dengan tujuan  memperindah,  memperkuat,  atau  melindungi bahan  tersebut  [7].  Tujuan  pengecatan  pada  material logam adalah untuk mencegah korosi dengan bertindak sebagai  penghalang  fisik  antara  lingkungan  dan permukaan  logam  [8].  Aditif  cat  digunakan  untuk meningkatkan kualitas cat, seperti mencegah pengendapan  pigmen  [9],  mempercepat  proses
pengeringan  atau  memungkinkan  lapisan  cat  kering lebih  tahan  terhadap  lingkungan  kerjanya  [10].  Aditif merupakan senyawa yang ditambahkan pada cat dalam jumlah kecil untuk meningkatkan kemampuan  cat agar sesuai  tujuan  atau  aplikasi  cat  tersebut  [11]. Penggunaan silika sebagai inhibitor korosi menjadi salah satu  pengendalian  korosi  yang  cukup  baik  untuk dilakukan dan dikembangkan.
Aplikasi  prekursor  silika  abu  vulkanik  Sinabung  sebagai inhibitor  korosif  pada  lempeng  logam  telah  dilakukan dan  berhasil  melindungi  logam  besi  dari  korosi  dilihat dari data analisis yang menunjukkan silika menutupi pori permukaan  logam  [12].  Tetapi  kemampuan  silika sebagai  inhibitor  korosif  pada  logam  besi  tidak  begitu maksimal disebabkan daya rekat silika pada logam besi tidak begitu kuat sehingga perlu dikombinasikan dengan bahan polimer yakni cat dalam meningkatkan efektivitas pelapisan ( coating ) pada permukaan logam [13]. Dengan tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan silika dari abu vulkanik Sinabung sebagai zat aditif  cat  pada  pelapisan  permukaan  logam  terhadap laju korosi dalam larutan korosif HCl 15% (v/v) dan NaCl 3,5% (b/v), menganalisis pengaruh variasi penambahan zat aditif silika pada cat  terhadap efektivitas pelapisan pada  permukaan  logam    pada  larutan  korosif  HCl  15% (v/v) dan NaCl 3,5% (b/v) dan menganalisis karakteristik logam  sebelum  dan  sesudah  proses  pelapisan menggunakan silika sebagai zat aditif pada cat.

## Metode

## Bahan Baku dan Peralatan
Bahan  baku  utama  penelitian  ini  adalah  abu  vulkanik Gunung  Sinabung  dari  Kabupaten  Kabanjahe  Desa Namanteran. Sampel ujinya meliputi  lempengan logam (Plat Strip), cat besi (Merk ABC), kain bludru (Merk Aura Velvet  bludru), metal  polish (Merk  Autosol),  kertas amplas, dan bahan pendukung lainnya: NaOH (E-Merck), HCl 37% (E-Merck), NaCl (E-Merck), aqua DM. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah oven, tanur, ayakan  ukuran  200  mesh, laser  cutting ,  timbangan analitik, alat penggerus (lumpang dan mortar). Adapun intsrumen  analisis  yang  digunakan  yaitu Fourier
Transform Infra-Red (FTIR) (Shimadzu), X-Ray
Fluorescence  Spectrometer (XRF)  (Perkin  Elmer  3110), Rigaku  ZSX X-Ray  Diffraction (XRD)  (Shimadzu  XRD 6000), Scanning  Electron  Microscopy (SEM)  (Zeiss  type EPOMH  10  Zss), Energy  Dispersive  X-Ray  Spectroscopy (EDS).

## Penambahan Zat Aditif Pada Cat
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 7 (1), 2023, pp. 43-51 | 45 Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
Cat  besi  (Merk  ABC)  yang  digunakan  tidak  ada kandungan anti korosi. Selanjutnya tiap 10 mL cat dalam wadah  kaca  diformulasikan  dengan  bahan  aditif  silika sebesar 0,5; 0,75; dan 1 g serta diaduk dengan pengaduk magnet. Pendispersian dilakukan selama 60 menit.

## Pengujian Korosi
Sampel yang digunakan adalah plat besi dengan ukuran 2 x 2 cm 2 dengan ukuran tebal 3 mm. Diamplas dengan grid 1500 untuk meratakan dan menghilangkan goresan permukaan  sampel.  Larutan  uji  yang  digunakan  adalah larutan HCl 15% (v/v) dan larutan NaCl 3,5% (b/v) yang masing-masing  mewakili  suasana  di  lingkungan  asam dan garam. Kemudian, plat besi direndam pada larutan uji selama 96 jam [22-23].

## Hasil dan Diskusi

## Penambahan Zat Aditif Pada Cat
Penambahan  zat  aditif  pada  cat  dilakukan  dengan mendispersi silika (SiO 2 ) sesuai variasi komposisi  0,5; 1; dan 1,5 g dengan cat masing-masing komposisi sebanyak 10 mL ( Gambar 1 ). Proses dispersi ini dilakukan selama 60  menit  dengan  menggunakan  batang  magnet  agar pencampuran antara silika dengan cat dapat homogen. Kombinasi silika dan cat diberi label yaitu: SC1 (0,5:10) g/mL, SC2 (1:10) g/mL, SC3 (1,5:10) g/mL.
(a) (b) (c)
Gambar 1. (a) Cat, (b) Silika, dan (c) Dispersi cat dan silika.

## Uji Densitas Cat dan Zat Aditif Silika
Massa  jenis  atau  densitas  atau  rapatan  adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Massa jenis  rata-rata  setiap  benda  merupakan  total  massa dibagi  dengan  total  volumenya.  Nilai  densitas  suatu produk  cat  sangat  bermanfaat  untuk  mengetahui konsistensi dan gambaran campuran cat yang digunakan [14].  Data  menunjukkan  semakin  banyak  jumlah inhibitor  silika  yang  divariasikan  semakin  meningkat densitas  cat.  Hasil  uji  densitas  cat  dan  zat  aditif  silika sudah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI), yang memiliki nilai minimum sebesar 1,2 g/mL.
Tabel 1. Hasil uji densitas cat dan zat aditif silika
No Nama Bahan* Densitas (gr/mL) 1 C (0:10) 1,2155 gr/mL 2 SC1 (0,5;10) 1,2853 gr/mL 3 SC2 (0,75:10) 1,2992 gr/mL 4 SC3 (1:10) 1,3275 gr/mL
*Keterangan: C = Cat 10 mL (Blanko); SC = Silika Cat.

## Dipcoating Plat Besi
Plat  besi  menggunakan  teknik  dipcoating  dengan berbagai variasi yakni:  10  mL  cat tanpa inhibitor diberi label blanko (B), dan kombinasi cat dan silika. Kombinasi berat  silika  adalah  0,5;  1;  dan  1,5  g  untuk  tiap  cat sebanyak  10  mL.  Kombinasi  silika  dan  cat  diberi  label yaitu: SC1 (0,5 :10) g/mL, SC2 (1 :10) g/mL, dan SC3 (1,5 :10) g/mL. Adapun dokumentasi tiap plat besi yang telah dipcoating dengan blanko (a), SC1 (b), SC2 (c), dan SC3 (d) dapat dilihat pada Gambar 2.
(a) (b) (c) (d)
Gambar  2. (a)  Pemukaan  besi  dipcoating  blanko,  (b)  Pemukaan  besi dipcoating SC1, (c) Pemukaan besi dipcoating SC2, dan (d) Pemukaan besi dipcoating SC3
Tampak pelapisan permukaan plat besi dengan cat dan kombinasi  silika  cat  terlihat  merata,  mulus  dan  tidak terdapat  gumpalan.  Hal  ini  dikarenakan  plat  besi memiliki  permukaan  yang  halus  dan  tidak  terdapat goresan  setelah  melalui  proses  pengamplasan  dengan grit 1500 .
Analisis SEM ( Scanning Electron Microscopy ) pada Uji Korosi Plat Besi
1. Karakterisasi SEM Plat Besi Grid 1500
Sampel  plat  besi  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  di grit 1500, untuk meratakan dan menghilangkan goresan yang  ada  pada  permukaan  sampel  [22].  hasil  uji karakterisasi  plat  besi  grid  1500  dengan  SEM  dapat dilihat  pada Gambar  3. Morfologi  yang  diperoleh
e-ISSN: 2581-0545
Kinerja Ratio Silika-Cat dengan Metode Dipcoating pada Permukaan Logam untuk Penghambat Laju Korosi
terdapat  garis-garis  dipermukaan  yang  merupakan bekas  dari  pengampelasan  plat  besi  dan  memiliki permukaan yang cukup halus sehingga dapat digunakan untuk proses pelapisan zat aditif silika.
Gambar 3. Hasil plat besi grid 1500.

## 2. Karakterisasi SEM Plat Besi Blanko
Sifat  spesifik  yang  harus  dimiliki  suatu  cat  untuk penggunaan atau fungsi tertentu yang spesifik, misalnya tahan  terhadap  perubahan  cuaca,  tahan  terhadap  air, tahan  terhadap  korosi,  tahan  terhadap  suhu  tinggi, tahan  goresan,  anti  jamur,  tahan  zat  kimia  dan sebagainya  [24].  Berikut  hasil coating cat  10  mL  dapat dilihat pada Gambar 4.
(a) (b) (c)
Gambar 4. (a) Permukaan besi blanko, (b) Besi blanko direndam dalam HCl 15% (v/v), dan (c) besi blanko direndam dalam NaCl 3,5% (b/v).
Hasil  uji  karakterisasi  SEM  pada  permukaan  plat  besi setelah dipcoating cat 10 mL dapat dilihat pada Gambar 5 .
Hasil coating silika 0,5 g dan cat 10 mL dengan label SC1 dapat dilihat pada Gambar 6. Kemudian dianalisis SEM dengan hasil uji Karakterisasi SEM pada permukaan plat besi setelah dipcoating zat aditif silika 0,5 g dan cat 10 mL ditunjukkan pada Gambar 7.
(a) (b) (c)
Gambar 5. SEM Image (a) Permukaan besi blanko, (b) Permukaan besi blanko direndam dalam HCl 15% (v/v), dan (c) Permukaan besi blanko direndam dalam NaCl 3,5% (b/v).
(a) (b) (c)
Gambar 6. (a) Pemukaan besi dipcoating SC1, (b) Besi dipcoating SC1 diuji  pada  larutan  korosif  HCl  15%  (v/v),  dan  (c)  Besi  dipcoating  SC1 setelah diuji larutan korosi NaCl 3,5% (b/v).
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
(a) (b) (c)
Gambar  7. SEM  Image  (a)  Pemukaan  besi  dipcoating  SC1,  (b)
Permukaan besi SC1 direndam dalam HCl 15% (v/v), dan (c) Permukaan besi SC1 direndam dalam NaCl 3,5% (b/v).
Hasil coating silika 0,75 g dan cat 10 mL dengan label SC2 dapat dilihat pada Gambar 8. Hasil uji Karakterisasi SEM pada  permukaan  plat  besi  setelah  dipcoating  zat  aditif silika 0,75 g dan cat 10 mL ditunjukkan pada Gambar 9.
(a) (b) (c)
Gambar 8. (a) Pemukaan besi dipcoating SC2, (b) Besi dipcoating SC2 diuji  pada  larutan  korosif  HCl  15%  (v/v),  dan  (c)  Besi  dipcoating  SC2 setelah diuji larutan korosi NaCl 3,5% (b/v).
(a) (b) (c)
Gambar  9. SEM  Image  (a)  Pemukaan  besi  dipcoating  SC2,  (b) Permukaan  besi  SC2  direndam  dalam  HCl  15%  (v/v),  (c)  Permukaan besi SC2 direndam dalam NaCl 3,5% (b/v).
Hasil coating silika 1 g dan cat 10 mL dengan label SC3 dapat  dilihat  pada Gambar  10. Hasil  Karakterisasi  SEM pada  permukaan  plat  besi  setelah  dipcoating  zat  aditif silika 1 g dan cat 10 mL ditunjukkan pada Gambar 11.
(a) (b) (c)
Gambar 10. (a) Pemukaan besi dipcoating SC3, (b) Besi dipcoating SC3 diuji pada larutan korosif HCl 15% (v/v), (c) Besi dipcoating SC3 setelah diuji larutan korosi NaCl 3,5% (b/v).
e-ISSN: 2581-0545
Kinerja Ratio Silika-Cat dengan Metode Dipcoating pada Permukaan Logam untuk Penghambat Laju Korosi
(a) (b) (c)
Gambar  11. SEM  Image  (a)  Pemukaan  besi  dipcoating  SC3,  (b)
Permukaan  besi  SC3  direndam  dalam  HCl  15%  (v/v),  (c)  Permukaan besi SC3 direndam dalam NaCl 3,5% (b/v).
Morfologi  pada  pelat  besi  tampak  tidak  mulus  dan terdapat  beberapa  gumpalan  cat  pada  sisi  permukaan pelat besi. Hasil penelitian menunjukkan morfologi plat besi setelah direndam dalam HCl 15%(v/v) menimbulkan gambaran  lubang  dan  gumpalan  pada  permukaan  plat besi  cukup  banyak  sehingga  plat  besi  tersebut mengalami  korosi.  Sedangkan  pada  pelat  besi  yang dilapisi dengan aditif silika yang direndam dengan NaCl 3,5%  (b/v)  morfologi  yang  terlihat  adalah  pelat  besi terlihat  keropos  kemudian  terdapat  lubang,  gumpalan, dan retakan. Gumpalan yang terdapat pada permukaan plat besi merupakan endapan cat dan terjadinya reaksi Fe  dengan  larutan  elektrolit  garam  [19-23].  Banyak endapan  yang  dihasilkan  dari  reaksi  Fe  dengan  larutan elektrolit  garam.  Korosi  lubang  dapat  diamati  dalam kasus  di  mana  ion  klorida  terakumulasi  secara  lokal  di
sekitar tulangan baja dalam jumlah yang lebih besar dari nilai ambang batas. Korosi yang disebabkan oleh larutan HCl lebih besar daripada larutan NaCl karena larutan HCl adalah  cairan  kimia  yang  sangat  korosif  terjadi  reaksi antara  pelat  besi  dan  lingkungan  melibatkan  transfer elektron dan logam teroksidasi menjadi ion mereka [19- 23].
Perbedaan plat besi yang dilapisi cat silika dan hanya cat saat direndam dalam larutan korosif terlihat jelas. Aditif silika dapat mengurangi laju korosi logam di lingkungan klorida  dengan  menyumbangkan  ion  silika  ke  baja sehingga  akan  terbentuk  membran  tipis  atau  endapan yang menyelimuti permukaan baja. Dimana silika tetap stabil  di  permukaan,  terbukti  bahwa  silika  memiliki stabilitas  dalam  media  asam.  Dengan  kata  lain,  untuk meningkatkan  kinerja  proteksi  korosi  pada  pelapisan, inhibitor  korosi  harus  ditambahkan  ke  dalam  sistem pelapisan. Aditif silika yang dicampur dengan cat dapat memberikan  perlindungan  maksimal  pada  pelat  besi dari serangan korosi oleh media asam [28].
Analisis XRD (X- Ray Diffraction) pada Uji Korosi Plat Besi
Hasil  uji  karakterisasi  XRD  pada  permukaan  plat  besi setelah  diuji  pada  larutan  korosi  HCl  15%  (v/v)  dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar  12. Pola  difraktogram  masing-masing  plat  besi  yang  telah dilapisi dengan (A) Cat, (B) SC1, (C) SC2, (D) SC3 diuji dalam HCl 15% (v/v).
Hasil  XRD plat  besi yang telah direndam dalam  larutan HCl 15% (v/v) tanpa zat aditif silika menunjukkan puncak plat besi  lebih kecil dibandingkan  dengan puncak pada plat besi dengan penambahan komposisi zat aditif silika. Adanya  puncak  yang  terlihat  kecil  ketika  perendaman dengan  larutan  korosi  menunjukkan  adanya  endapan.
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 7 (1), 2023, pp. 43-51 | 49 Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
Endapan  yang  terdapat  pada  plat  besi  adalah  produk korosi  yang  dihasilkan  karena  adanya  interaksi  antara sampel dengan lingkungan asam. Endapan atau lapisan ini  menutup  Fe,  sehingga  kandungan  Fe  menjadi  lebih sedikit.  Pada  pelapisan  plat  besi  (B)  dengan  komposisi zat  aditif  silika  0,5  g  terlihat  peak  besi  dengan  puncak yang tinggi pada 2θ = 40 -50 o . Sedangkan pada plat besi (C) yang telah dilapisi dengan zat aditif silika 0,75 g dan cat 10 ml menunujukkan puncak yang terlihat lebih kecil dibandingkan  komposisi  zat  aditif  0,5  g.  Hal  ini dikarenakan hasil pelapisan cat 10 ml dan zat aditif  silika 0,75  pada  plat  besi  kurang  baik.  Tidak  meratanya    cat dan  zat  aditif  silika  pada  sisi  plat  besi  menimbulkan banyak  gumpalan  sehingga  lebih  mudah  terjadinya oksidasi antar Fe yang mengakibatkan korosi.
Pada  difraktogram  plat  besi  dengan  komposisi  SC3  (D) tampak kadar  Fe  di  2θ  =  40 -50 o masih  lebih  tajam dibandingkan  dengan  blanko  (A).  Hal  tersebut menunjukkan bahwa penambahan silika dan kehalusan permukaan  sangat  mempengaruhi  laju  korosi  sesuai teori  yang  dikemukakan  [17],  bahwa  pada  spesimen yang halus kecenderungan  korosi  semakin kecil karena meratanya permukaan.
Kemudian  hasil  uji  karakterisasi  XRD  pada  permukaan plat besi setelah diuji pada larutan korosi NaCl 3,5% (b/v) dapat  dilihat  pada Gambar  13 .  Berdasarkan  hasil  XRD plat besi yang sudah direndam dalam larutan NaCl 3,5% (b/v)  tanpa  zat  aditif  silika  menunjukkan  puncak  pada plat besi (F) mengecil, hal ini bisa terlihat pada laju korosi pada  plat  besi  yang  cukup  tinggi.  Intensitas  pada  plat besi dengan tanpa penambahan zat aditif silika setelah direndam  pada  larutan  NaCl  3,5  %  (b/v)  lebih  kecil. Puncak yang terlihat kecil ketika dilakukan perendaman menunjukkan adanya endapan. Endapan yang terdapat pada  plat  besi  adalah  produk  korosi  yang  dihasilkan karena  adanya  interaksi  antara  sampel  dengan  garam. Endapan  atau  lapisan  ini  menutup  Fe,  sehingga kandungan Fe menjadi lebih sedikit. Peneliti sebelumnya [18-19] besi yang terkorosi semakin banyak karena besi (Fe)  berubah  menjadi  ion  Fe 2+ yang  larut  dalam  media garam dan bereaksi dengan OH¯ membentuk Fe(OH) 2 .
Sedangkan  pada  pelapisan  plat  besi  (G)  dengan komposisi  zat  aditif  silika  0,5  g  terlihat  puncak  besi dengan puncak yang tinggi pada 2 ∅ = 40-50 o . Pada plat besi (H) yang telah dilapisi dengan zat aditif silika 0,75 g dan cat 10 ml menunujukkan puncak yang terlihat lebih kecil  dibandingkan  komposisi  zat  aditif  0,5  g.  Hal  ini dikarenakan hasil pelapisan cat 10 ml dan zat aditif  silika 0,75  pada  plat  besi  kurang  baik.  Tidak  meratanya    cat
dan  zat  aditif  silika  pada  sisi  plat  besi  menimbulkan banyak  gumpalan  sehingga  lebih  mudah  terjadinya oksidasi antar Fe yang mengakibatkan korosi.
Gambar  13. Pola  difraktogram  masing-masing  plat  besi  yang  telah dilapisi dengan (F) C, (G) SC1, (H) SC2, (I) SC3 diuji dalam larutan NaCl 3,5% (b/v)
Pada difraktogram plat besi komposisi SC3 puncak kadar Fe di 2θ= 40 -50 o masih lebih tajam dibandingkan dengan blanko maupun yang menggunakan komposisi zat aditif silika 0,5 dan 0,75 g. Hal tersebut menunjukkan bahwa penambahan zat aditif silika dan kehalusan permukaan sangat  mempengaruhi  laju  korosi  sesuai  teori  yang dikemukakan  [17],  bahwa  pada  spesimen  yang  halus kecenderungan korosi semakin kecil karena  meratanya permukaan.  Pada  plat  besi  terlihat  bahwa  munculnya puncak  baru  ketika  perendaman  NaCl  3,5%  (b/v). Munculnya NaCl 3,5% (b/v) pada plat besi dapat dilihat pada 2θ=60 -70 o yang merupakan Fe 2 O 3 .

## Laju Korosi dan Efisiensi Zat aditif Silika
Laju  korosi  pada  plat  besi  ditentukan  dengan menghitung laju korosi dengan menghitung berat yang hilang  akibat  terjadinya  korosi  pada  plat  besi.  Dengan mengetahui  laju  korosinya  nantinya  akan  diperoleh efektifitas  dari  penggunaan  zat  aditif  silika.  Berikut merupakan  cara  menghitung  nilai  dari  laju  korosi  yang mengacu  pada  gravimetri,  rata-rata  laju  korosi  melalui metode ini didapatkan melalui persamaan berikut [15], [22]:
CR = 𝑲.𝑾 𝑫.𝑨.𝒕
(1)
dengan :
CR = corrosion rate (laju korosi) K = konstanta laju korosi T = waktu dalam pengujian (jam)
e-ISSN: 2581-0545
Kinerja Ratio Silika-Cat dengan Metode Dipcoating pada Permukaan Logam untuk Penghambat Laju Korosi
W = selisih massa setelah dan sebelum korosi (g) D
= massa jenis (g/cm 3 )
Satuan  laju  korosi  yang  digunakan  yaitu mils  per  year (mpy)  dengan  konstanta  k  =  3,45  x  10 6 .  Dengan perhitungan  laju  korosi,  dapat  diketahui  efisensi  zat aditif  silika  dari  masing-masing  larutan  uji  korosi. Efisiensi  zat  aditif  silika  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan berikut [16], [22]:
(2)
dengan: CR = corrosion rate (laju korosi)
Tabel 2 Laju Korosi dan Efisiensi zat aditif Silika
No Nama Bahan Laju Korosi Persentasi Efisiensi Silica Inhibitor HCl 15% (v/v) NaCl 3,5% (b/v) HCl 15% (v/v) NaCl 3,5% (b/v) 1 Cat 0,286 mpy 0,282 mpy - - 2 SC1 0,123 mpy 0,120 mpy 55,99 % 57,44 % 3 SC2 0,149 mpy 0,142 mpy 47,90 % 49,00 % 4 SC3 0,120 mpy 0,098 mpy 58,00 % 65,24%
*Keterangan: C : Cat 10 mL (Blanko); SC : Silika Cat.
Terdapat  pengaruh  variasi  komposisi  silika  terhadap kinerja  cat  yang  dilapisi  permukaan  besi  pada  larutan korosif HCl 15% (v/v) (A) dan NaCl 3,5% (b/v) (B) seperti yang  ditunjukkan  oleh Gambar  14 dan Gambar  15. Semakin  banyak  komposisi  aditif  silika  maka  semakin kecil laju korosi pada pelat besi dan berbanding terbalik dengan efisiensi inhibitor [20-21].
Gambar 14. Laju Korosi plat besi untuk berbagai komposisi silika A. HCl
15% (v/v); B. NaCl 3,5% (b/v)
Gambar  15. Efisiensi  inhibitor  untuk  berbagai komposisi  silika  A.  HCl 15% (v/v); B. NaCl 3,5% (b/v)

## Kesimpulan
Terdapat  pengaruh  variasi  komposisi  silika  terhadap kinerja  cat  permukaan  besi  pelapis  terhadap  larutan korosi  HCl  15%  (v/v)  dan  NaCl  3,5%  (b/v).  Laju  korosi pada  HCl  15%  (v/v)  pada  komposisi  (C)  =  0,286  mpy, SC1=  0,123  mpy,  SC2  =  0,149  mpy,  SC3  =  0,120  mpy. Sedangkan  laju  korosi  pada  NaCl  3,5%  (b/v)  yaitu  C  = 0,282  mpy,  SC1  =  0,120  mpy,  SC2  =  0,142  mpy,  SC3  = 0,098  mpy.  Efisiensi  inhibitor  untuk  berbagai  variasi komposisi  silika  dalam  larutan  korosif  HCl  15%  (v/v) yaitu:  SC1  56,90%,  SC2  47,90%,  SC3  58,04%.  Efisiensi inhibitor  dalam  larutan  korosif  NaCl  3,5%  (b/v)  adalah SC1 57,44%, SC2 49,00% dan SC3 65,24%.

## Konflik Kepentingan
Penulis dengan ini menyatakan bahwa dalam penelitian ini tidak ada konflik kepentingan.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih atas dukungan dana dari Universitas Negeri Medan Tahun Anggaran 2022, di bawah  Riset  Produk  Terapan,  Nomor  Kontrak: 104/UN33.8/KEP/PPKM/PT/2022.
Copyright © 2023 Journal of Science and Applicative Technology
Published by: Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia

## References
[1] R. Kuruvila, S. T. Kumaran, M. A. Khan and M. Uthayakumar, "A brief  review  on  the  erosion-corrosion  behavior  of  engineering materials," Corros Rev,, vol. 6, no. 14, pp. 1-13, 2018.
[2] S. Kumari and V. D. Ajay Saini, "Metal oxide based epoxy coatings for corrosion protection of steel," in Elsevier , India, 2021.
[3] Miranda,  "Analisis  Laju  Korosi  Pada  Logam  Melalui  Proses Dipcoating Larutan Elektrolit," Jurnal Hadron, vol. 2, no. 1, pp. 29- 33, 2020.
[4] G. H, "Study Of The Corrosion Inhibition Effect Of Sodium Silicate On AZ91 D Magnesium Alloy," Elsevier Corrosion Science , vol. 53, no. 4, pp. 1401-1407, 2011.
[5] Sh.G‘.Rubidinov  and  J.G‘.Gayratov,  "Paint  Compositions  for  the Upper Layers of Paint Coatings," MIDDLE EUROPEAN SCIENTIFIC BULLETIN, vol. 23, no. 4, pp. 137-142, 2022.
[6] L. I and Mazhitow, "Estimation Of Porosity Of Coatings Based On Sol  Of  Silicate  Paint," OP  Conf.Series:  Materials  Science  And Engineering, vol. 35, no. 9, pp. 1-6, 2020.
[7] A.  G.  A,  "Wall  Painting  From  The  Domus  Of  Palazzo  Goyone- Caratti  At  Alba  Pompeia  (IItaly)," Conservation  Exposition Resturation D'Objects D'Art, vol. 4, no. 1, pp. 82-89, 2016.
[8] M.  d.  N.  Silva,  E.  Kassab,  O.  G.  Pandoli,  J.  L.  d.  Oliveira,  J.  P. Quintela  and I.  S.  Bott,  "Corrosion behaviour  of  an  epoxy  paint reinforced with carbon nanoparticles," The International Journal of Corrosion Processes and Corrosion Control, vol. 55, no. 8, pp.
603-608, 2020.
[9] F.  Assassi  and  Benharrats,  "Synthesis  Characterization  And Application  Of  Polyaniline-paint  As  Anticorrodion  Agent," Inorganic and Nano-Metal Chemistry, vol. 51, no. 6, pp. 805-813, 2020.
[10]   G. Tansug, T. Tuken, S. Giray, G. Findikkiran, Sigurcik, O. Demirkol and M. Erbil, "A New Corrosion Inhibitor For Copper Protection," Corrosion Science, vol. 84, no. -, pp. 21-29, 2014.
[11]   S. Lisnawaty and Devi, "The Preparation and Characterization Of Sinabung  Volcanic  Ashas  Silica  Based  Adsorbent," Jurna Pendidikan Kimia, vol. 8, no. 3, pp. 159-163, 2016.
[12]   in The 4th International Conference On Community Research And
Service Engagements , Medan, 2020.
[13]   L.  Edward,  "Aplikasi  Silika  Abu  Vulkanik  Sinabung  Sebagai Inhibitor  Korosif  Pada  Besi," Skirpsi:  Fakultas  Matematika  dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, 2021.
[14]   C.  D,  "Pengembangan  Formulasi  Cat  Tembok  Emulsi  Berbahan Acrylic  Untuk  Meningkatkan  Daya  Saing  IKM," Jurnal  Teknologi Bahan dan barang Teknik, vol. 4, no. 1, pp. 1-6, 2014.
[15]   G.  F,  P.  H.  S  and  F.  A.  A,  "Pengaruh  Kekasaran  Permukaan Terhadap Porositas Hasil Hot Dipped Galvanizing (HDG)," Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 3, no. 1, pp. 283-293, 2012.
[16]   R. S. Irianty and M. P. Sembiring, "Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Ekstrak  Daum  Gambir  Dengan  Pelarut  Etanol-Air  Terhadap Laju Korosi Besi Pada Air Laut," Jurnal riset Kimia, vol. 5, no. 2, pp. 165-
174, 2012.
[17]   S.  D.  H,  R.  D.  D  and  M.  L.  J,  "Pencegahan  Korosi  Dengan Menggunakan  Inhibitor  Natrium  Silikat  (Na 2 SiO 3 )  Hasil  Sintetis Dari  Lumpur  Lapindo  Pada  Baja  Tulangan  Beton,"  Insitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2014.
[18]   R. P. R, Handbook Of Corrosion Engineering, New York: McGraw- Hill, 2000.
[19]   M.  N,  O.  N.  K  and  J.  A,  "Investigation  Of  Ratio  as  A  Corrosion Inhibitor  For  Metal  Alloys,"  in AIP  Conference  Proceedings , Malaysia, 2013.
[20]   J.  Han,  B.  Carey  and  J.  Zhang,  "Effect  Of  Sodium  Chloride  On Corrosion  Of  Mild  Stel  In  CO2-  Saturated  Brines," Journal  Of Applied Electrochemistry, vol. 41, no. 6, pp. 741-749, 2011.
[21]   A. Y, S. I and Admiaji, "Analisa Laju Korosi Pada Plat Baja Karbon Dengan Variasi Ketebalan Coating," Jurnal Teknik Perkapalan, vol. 4, no. 1, pp. 1-5, 2015.
[22] A. F. ‘Adzimaa, D.D. Risanti, and L. J. Mawarni, “ Sintesis Natrium Silikat  dari  Lumpur  Lapindo  sebagai  Inhibitor  Korosi ,”  JURNAL TEKNIK POMITS , vol. 2, no. 2, pp. 384-389, 2013.
[23] F.  Nugroho,  “ Penggunaan  Inhibitor  Untuk  Meningkatkan Ketahanan Korosi Pada Baja Karbon Rendah ,” Jurnal Angkasa , vol. 3, no. 1, 2015.
[24] N. J. Habibie and S. Anwar, “ Pengaruh Perbandingan Campuran Cat Dengan Thinner Terhadap Kualitas Hasil Pengecatan ,” Jurnal Teknik Mesin , vol, 2, no. 3, pp. 97-104, 2014.