Pengembangan Elektroda Selektif Ion Timbal(II) Tipe Kawat Terlapis yang Sederhana dan Murah Sebagai Sensor Potensiometri Lingkungan Logam Berat Timbal(II)
| Main Authors: | -, Atikah, Sulistyarti, Hermin, Noor, Johan Andoyo Effendi, Fardiah, Qonitah |
|---|---|
| Format: | Monograph NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
Malang
, 2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/12027/ |
Daftar Isi:
- Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan suatu prototipe elektroda selektif ion timbal(II) sebagai anion PbCl42- tipe kawat terlapis yang dapat digunakan sebagai sensor potensiometri lingkungan dari logam berat timbal(II) di lingkungan yang akurat, cepat, sederhana, dan murah. Pemantauan pencemaran Pb dalam lingkungan sangat penting dalam mewujudkan keamanan lingkungan di Indonesia karena logam Pb merupakan elemen stabil (non biodegradable) yang sangat toksik bagi manusia dan hewan karena menimbulkan efek negatif pada susunan syaraf pusat, sistem reproduksi, pencernaan, sistem pembuluh darah jantung serta ginjal. Konsentrasi Pb dalam darah ≥ 10/dL dapat menimbulkan penurunan kecerdasan dan penurunan perkembangan syaraf anak-anak. Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan pembuatan elektroda tipe kawat terlapis yang selektif terhadap ion timbal(II) sebagai anion PbCl42- serta dapat digunakan sebagai metoda alternatif untuk mendeteksi kadar logam berat timbal(II) di lapangan. Unuk mencapai tujuan tersebut dilakukan tahapan penelitian sebagai berikut: (1) membuat badan elektroda yang terdiri dari teflon, plastic polietilen (PE), dan kawat platina (Ø 0,5 mm), (2) optimasi komposisi membran berbahan aktif (Aliguat 336)2-PbCl4 atau metiltrioktilamoniumtetrakloroplumbat(II), bahan pendukung campuran polivinilklorida (PVC), plasticizer dibutilftalat (DBP), peukar kation di(2-etil heksil) asam fosfat (D2EHPA) dalam pelarut tetrahidrofuran (THF), (3) membuat konstruksi elektroda selektif ion (ESI) timbal(II) tipe kawat terlapis yang terdiri dari dari: badan elektroda, membran dan kabel koaksial RG-58 sebagai penghubung ESI ke alat potensiometer, (4) mengkarakterisasi sifat dasar ESI timbal(II) sebelum diaplikasikan untuk pengukuran Pb(II) dilapangan guna mengetahui kualitas parameter operasionalnya meliputi: faktor Nernst dan rentang konsentrasi pengukuran, reprodusibilitas pembuatannya, perubahan potensial standar kondisional (Eo) terhadap waktu, waktu respon, usia pemakaian, stabilitas terhadap pH dan temperatur, waktu prakondisi dalam larutan ion yang disensornya (Na2PbCl4 0,05 M), selektivitas terhadap ion-ion asing yang terdapat dalam air limbah menggunakan metoda larutan tercampur dengan konsentrasi ion asing tetap 10-3 M dan ion utama PbCl42- bervariasi 5.10-8 – 5.10-2 M. Evaluasi dilakukan berdasarkan besarnya penyimpangan harga faktor Nernst ESI Pb(II) yang dibuat terhadap harga teoritisnya untuk anion divalent -29,6 mV/decade konsentrasi PbCl42- serta harga koefisien selektivitas ESI terhadap ion utama dan ion asing (Ki,j), (5) mengaplikasikan ESI Pb(II) pada analisis Pb(II) sebagai anion PbCl42- dalam air limbah buatan secara potensiometri yang hasilnya dibandingkan dengan metoda baku spektrofotometri serapan atom (AAS). Parameter yang dibandingkan adalah sensitivitas metoda, kesalahan yang diberikan serta kemudahan dalam pelaksanaan analisis. Dari hasil penelitian diperoleh ESI Pb(II) bermembran dengan komposisi (% berat) 4% metiltrioktilamoniumtetrakloroplumbat(II), 30% PVC, 65,5% DBP, 0,5% D2EHPA dalam pelarut THF (1:3 % b/v) yang dilapiskan pada kawat platina berdiameter 0,5 mm dan dihubungkan langsung ke alat potensiometer oleh kabel koaksial RG-58 menunjukkan ukuran kecil, konstruksinya sederhana, respon Nernstian dengan harga faktor Nernst -29,25 mV/dekade konsentrasi pada rentang konsentrasi 5.10-7-5.10-2 M (0,0135-10.350 ppm PbCl42-), limit deteksi 5.10-7 M atau 0,0135 ppm PbCl42-, mempunyai reprodusibilitas pembuatan yang baik, waktu respon cepat (30 detik) potensial elektroda bervariasi ± 0,32 mV/jam karena perubahan harga Eo tanpa merubah sensitivitas respon, stabil terhadap pH 3-7 dan temperature 25-50oC, ESI masih dapat digunakan dalam waktu 2 bulan, memerlukan prakondisi dalam larutan Na2PbCl4 0,05 M minimal 3 jam, kinerja ESI menunjukkan selektivitas lebih besar terhadap ion Pb(II) yang disensornya dibandingkan terhadap ion asing, dengan urutan selektivitas sesuai deret Hofmeister: PbCl42-> S2- > NO3- >NO2- > Br-. Aplikasi ESI pada penentuan PbCl42- dalam air limbah buatan pada konsentrasi 0,1–103 ppm memberikan kesalahan 0,04-3,8% sedangkan metoda AAS memberikan kesalahan 0,1-1,62%. Dari hasil penelitian ini dapat dinyatakan bahwa ESI PbCl42- tipe kawat terlapis yang dihasilkan memiliki karakter optimal untuk analisi timbal(II) sebagai anion PbCl42- secara potensiometri pada penentuan timbal(II) dalam air limbah buatan pada konsentrasi 0,1-103 ppm dengan kesalahan ≤ 3,8% dapat menggantikan metoda spektrofotometri serapan atom (AAS). Dibandingkan metoda AAS metoda potensiometri memiliki kelebihan lebih cepat, sederhana dan murah.