Elektrode Pasta Karbon Termodifikasi Tanin Dari Ekstrak Kulit Manggis Untuk Analisis Ion Timbel(Ii) Secara Voltammetri

ELEKTRODE PASTA KARBON TERMODIFIKASI TANIN
DARI EKSTRAK KULIT MANGGIS UNTUK ANALISIS
ION TIMBEL(II) SECARA VOLTAMMETRI

DESI SOPIANTI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Elektrode Pasta Karbon
Termodifikasi Tanin dari Ekstrak Kulit Manggis untuk Analisis Ion Timbel(II)
secara Voltammetri adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Desi Sopianti
NIM G44134011

ABSTRAK
DESI SOPIANTI. Elektrode Pasta Karbon Termodifikasi Tanin dari Ekstrak Kulit
Manggis untuk Analisis Ion Timbel(II) secara Voltammetri. Dibimbing oleh
DEDEN SAPRUDIN dan BUDI RIZA PUTRA.
Penelitian ini berfokus pada pengembangan dan penerapan elektrode pasta
karbon (EPK) termodifikasi bahan alam untuk penentuan timbel(II) secara
voltammetri siklik. Bahan alam yang digunakan ialah tanin dari kulit manggis
dengan 2 perlakuan, yaitu tanpa ekstraksi (EM) dan dengan ekstraksi. Tanin
merupakan polifenol yang dapat membentuk kompleks dengan logam.
Penggunaannya sebagai pemodifikasi EPK diharapkan dapat meningkatkan
kepekaan pengukuran timbel(II). Voltammogram siklik diamati pada selang
potensial -0.5 sampai 1.0 V. Elektrode EM dengan komposisi 1-20%b/b tidak
menunjukkan peningkatan arus puncak pada pengukuran timbel(II) 5 ppm,
sementara ET 5%b/b menghasilkan arus puncak katodik 30 kali lebih besar

dibandingkan dengan arus EPK-nonmodifikasi. Pengukuran optimum timbel(II)
teramati pada pH 4, laju payar 100 mV/s, linearitas yang baik (r=0.9793) pada
konsentrasi timbel(II) 1-5 ppm, dan selektivitas elektrode rendah terhadap
tembaga(II). Elektrode termodifikasi tanin dapat diterapkan untuk sampel
lingkungan.
Kata kunci: elektrode pasta karbon, tanin, timbel(II), voltammetri siklik

ABSTRACT
DESI SOPIANTI. Tannins from Mangosteen Peel Extract in-Modified Carbon
Paste Electrode for Lead(II) Ions Analysis by Voltammetry. Supervised by
DEDEN SAPRUDIN and BUDI RIZA PUTRA.
This investigation focused in the development and application of carbon
paste electrode (CPE) which was modified using natural material for
determination of lead(II) by cyclic voltammetry. Natural material used was tannin
mangosteen peel, with two treatments: without extraction (EM) and with
extraction. Tannins are polyphenols can form complexed tannin-metal. They can
be used as modifier for CPE and it is expected can improve the sensitivity in
lead(II) measurement. Cyclic voltammogram is observed at potential range from 0.5 to 1.0 V. The EM electrodes with composition of 1-20%w/w did not increase
the peak in lead(II) measurement at 5 ppm, while ET 5%w/w resulted cathode
peak 30 times higher than the nonmodified-CPE. The optimum measurement of

lead(II) was observed at pH 4, the scan rate of 100 mV/s, good linearity
(r=0.9793) in the range 1-5 ppm of lead(II), and electrode selectivity has low
value toward copper(II). The modified electrode using tannins can be applied for
environmental sample.
Keywords: carbon paste electrode, cyclic voltammetry, lead(II), tannins

ELEKTRODE PASTA KARBON TERMODIFIKASI TANIN
DARI EKSTRAK KULIT MANGGIS UNTUK ANALISIS
ION TIMBEL(II) SECARA VOLTAMMETRI

DESI SOPIANTI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 ini ialah
sensor kimia, dengan judul Elektrode Pasta Karbon Termodifikasi Tanin dari
Ekstrak Kulit Manggis untuk Analisis Ion Timbel(II) secara Voltammetri.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Deden Saprudin, MSi dan
Bapak Budi Riza Putra, MSi selaku pembimbing, serta seluruh staf Laboratorium
Kimia Analitik (Bapak Eman, Bapak Edi, Bapak Kosasih, dan Ibu Nunung) yang
telah membantu selama pelaksanaan penelitian. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2015
Desi Sopianti

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

METODE

2

Bahan dan Alat

2

Prosedur

2

HASIL DAN PEMBAHASAN

5

Ekstrak Tanin, Uji Kualitatif Tanin, dan Kadar Total Fenol

5

Karakteristik Elektrode Menggunakan K3[Fe(CN)6]

6

Pengaruh Jenis Elektrode Terhadap Pengukuran Pb(II)

8

Pengaruh Komposisi Elektrode

11

Pengaruh pH Larutan

12

Pengaruh Laju Payar

12

Linearitas dengan Voltammetri Siklik

14

Pengaruh Interferensi Logam Cu(II)

15

SIMPULAN DAN SARAN

16

Simpulan

17

Saran

17

DAFTAR PUSTAKA

17

LAMPIRAN

19

RIWAYAT HIDUP

24

DAFTAR TABEL
1 Nilai potensial dan arus puncak redoks Pb(II) dalam buffer pH 4
2 Potensial dan arus katodik Pb(II) pada beberapa nilai pH
3 Recovery puncak reduksi Pb(II)

10
12
16

DAFTAR GAMBAR

1 Struktur tanin
2 Reaksi (a) Tanin dengan FeCl3 (b) Senyawa fenolik dengan pereaksi
Folin
3 Karakteristik K3[Fe(CN)6] 0.1 M dalam KCl 0.1 M dengan berbagai
elektrode
4 Voltammogram KCl 0.1 M dalam buffer pH 4
5 Voltammogram ion Pb(II) 5 ppm dalam KCl 0.1 M dalam buffer pH 4
6 Kompleks katekin (tanin) dengan Pb(II) (a) 2 gugus OH pada cincin B
(b) 1 gugus keton dan 1 gugus OH pada cincin C
7 Pengaruh komposisi pemodifikasi terhadap arus puncak pada
pengukuran ion Pb(II) 5 ppm dalam KCl dalam buffer pH 4
8 Voltammogram Pb(II) 5 ppm dalam buffer pH 4 dengan berbagai laju
payar
9 Hubungan akar laju payar (v½) dengan arus puncak (Ip)
10 Voltammogram Pb(II) 1-5 ppm dalam KCl dalam buffer pH 4 dengan
ET 5%
11 Kurva kalibrasi Pb(II)
12 Voltammogram pengaruh logam Cu(II) terhadap pengukuran Pb(II)

5

6
8
9
10
11
11
13
13
14
15
16

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Bagan alir penelitian
Rendemen ekstrak kasar tanin secara maserasi
Uji kualitatif tanin menggunakan FeCl3
Kadar total fenolik
Voltammogram KCl 0.1 M dengan berbagai elektrode
Pengaruh pH larutan terhadap pengukuran Pb(II)
Pengaruh perubahan laju payar terhadap arus puncak (Ip)
Uji linearitas Pb(II)
Nilai arus puncak oksidasi dan reduksi pengaruh interferensi logam
Cu(II)

19
19
20
20
22
22
22
23
23

PENDAHULUAN
Dampak negatif dari pertumbuhan industri dan pemukiman yang cukup
pesat adalah bertambahnya jumlah logam berat yang beracun di lingkungan. Saeni
(1997) mendefinisikan logam berat sebagai unsur-unsur kimia dengan bobot jenis
lebih besar dari 5 g/cm3. Salah satu dari logam berat adalah timbel (Pb) yang
diketahui dapat terakumulasi di lingkungan yang berasal dari limbah buangan
pabrik dan limbah rumah tangga. Adanya logam Pb tersebut dapat membahayakan
tubuh manusia apabila terakumulasi dalam organ tubuh dalam konsentrasi lebih
dari 150 µg/mL (Wisnu 1995), sehingga analisis unsur Pb penting dilakukan.
Analisis unsur dalam bahan lingkungan, baik tanah, batuan maupun bahan biologi
mempunyai kesulitan yang cukup tinggi, karena unsur pencemar tersebut
memiliki konsentrasi yang sangat rendah (ng/kg sampai dengan mg/kg) dan
keadaannya terikat dalam matriks yang sangat kompleks. Oleh karena itu, metode
yang sensitif dan selektif perlu dikembangkan.
Beberapa metode analisis yang telah dikembangkan untuk analisis Pb,
antara lain spektrofotometri serapan atom nyala (Supriyanto 2007),
spektrofotometri serapan atom tungku grafit (Nazari 2011), ICP-MS (Otman et al.
2012) dan metode voltammetri seperti Differential Pulse Voltammetry (DPV),
Square Wave Voltammetry (SWV), Stripping Voltammetry (SV) serta Adsorptive
Voltammetry (AdV) dengan batas deteksi yang berragam (Saryati 2007). Metode
voltammetri mempunyai keunggulan dibandingkan metode analisis di atas, yaitu
cuplikan yang sederhana, waktu analisis yang cepat, batas deteksi yang rendah
sampai 0.1 μg/L, dan murah.
Voltammetri adalah metode elektrokimia yang mengamati perilaku spesi
redoks yang ditampilkan dalam bentuk kurva arus-potensial. Potensial diragamkan
secara sistematis dari spesi kimia yang mengalami oksidasi-reduksi di permukaan
elektrode kerja. Arus yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi spesi kimia di
dalam larutan. Elektrode kerja yang popular digunakan salah satunya ialah
Elektrode Pasta Karbon (EPK) yang tersusun dari grafit dan minyak mineral.
Elektrode berbasis karbon memiliki beberapa keunggulan yaitu rentang potensial
yang luas, arus latar rendah, murah, inert, dan cocok digunakan untuk bermacammacam sensor (Wang 2006). Akan tetapi, EPK juga memiliki kelemahan yaitu
lambat dalam pengumpulan ion di sekitar permukaan elektrode (Xia 2010). Oleh
karena itu, EPK umumnya dapat dimodifikasi dengan suatu senyawa
pengompleks dari bahan alam untuk meningkatkan kinerjanya dalam mendeteksi
logam dengan kadar yang sangat kecil. Metode-metode analisis kuantitatif logam
Pb dengan EPK termodifikasi secara kimia telah dilaporkan pada penelitian
sebelumnya, seperti kurkumin (Apriliani 2009), beras hitam (Devnani et al. 2014),
dan kuersetin (Xia 2010).
Manggis dengan nama latin Garcinia mangostana Linn. merupakan
tanaman buah berupa pohon yang banyak tumbuh secara alami pada hutan tropis
di kawasan Asia Tenggara, seperti di Indonesia, Malaysia, dan Thailand. Secara
tradisional kulit buah manggis banyak digunakan untuk pengobatan penyakit
sariawan, disentri, cystitis, diare, gonorrhea, dan eksim (ICUC 2003). Banyaknya
khasiat pada kulit buah manggis tersebut mendorong tersedianya ekstrak kulit
manggis secara komersial. Kandungan metabolit sekunder dalam ekstrak kulit

2
buah manggis komersial telah diketahui yaitu xanton, antosianin, asam fenolat,
dan tanin (Zhou et al. 2011). Tanin merupakan polifenol yang mengandung
gugus-gugus hidroksil yang mempunyai pasangan elektron bebas sehingga
dimungkinkan dapat membentuk kompleks dengan logam yang menyediakan
orbital kosong.
Berdasarkan uraian tersebut, maka dikembangkan suatu metode analisis
kuantitatif Pb(II) dengan teknik voltammetri menggunakan EPK termodifikasi
tanin dari ekstrak kulit buah manggis komersial (mastin) agar hasil analisis lebih
sensitif, selektif, dan murah. Pengujian dilakukan melalui dua perlakuan yaitu
tanpa ekstraksi dan dengan ekstraksi, sehingga dapat ditentukan perbandingan
kinerjanya.

METODE
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk grafit,
parafin cair, KCl (Merck), ekstrak kulit manggis komersial (mastin), K3[Fe(CN)6]
(Wako), larutan HNO3 65%, padatan Pb(NO3)2, padatan CH3COONa.3H2O, asam
asetat (CH3COOH) 100%, akuades, etanol 95%, Folin Ciocalteau, Na2CO3
10%b/v, FeCl3 1%, dan padatan Cu(NO3)2.3H2O. Alat-alat yang digunakan pada
penelitian antara lain alat gelas, pipet mikro, pH meter, pengaduk magnet,
penangas air, spektrofotometer UV-Tampak (Spektronik 20D+), penguap putar,
sentrifuge, elektrode pembanding Ag/AgCl, tabung elektrode, elektrode kawat
platina, seperangkat alat potensiostat/galvanostat eDAQ, dan komputer yang telah
dipasang program data Echem v.2.1.0.
Prosedur
Variabel-variabel dalam penelitian ini meliputi ekstraksi tanin dari mastin,
analisis total fenolik ekstrak tanin, pembuatan EPK-mastin (EM) dan EPK-tanin
(ET), dan pengujian Pb(II) menggunakan teknik voltammetri siklik. Parameter
dalam pengujian Pb(II) menggunakan teknik voltammetri siklik ialah pengaruh
jenis elektrode kerja, komposisi EPK-tanin, pengaruh pH larutan analit, pengaruh
laju payar, pengaruh konsentrasi analit, dan pengaruh interferensi logam lain
(Lampiran 1).
Ekstraksi Tanin dalam Ekstrak Kulit Manggis (Moosophin et al 2010)
Sebanyak 50 gram ekstrak kulit manggis komersial ditambahkan dengan
pelarut air:etanol 95% (1:1 v/v) dengan perbandingan 1:10 w/v, kemudian
diinkubasi dalam penangas air pada suhu 80 ⁰C selama 2 jam. Material yang tidak
terlarut kemudian disaring dan disentrifugasi pada 2500 rpm selama 30 menit.
Pelarut etanol kemudian dihilangkan dengan penguap putar pada 40 ⁰C.

3
Analisis Kualitatif Tanin (Marlinda et al. 2012)
Sebanyak 2 g sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan
akuades hingga seluruh sampel terendam dan dididihkan selama 2-3 menit.
Campuran disaring dan filtrat ditambahkan 2-3 tetes FeCl3 1%. Hasil positif
ditunjukkan dengan terbentuknya warna hijau, biru, atau hitam.
Analisis Total Fenolik (Santosoet al. 2009)
Sebanyak 1000 µg/mL ekstrak tanin dibuat dengan melarutkan 50 mg
ekstrak dalam 50 mL etanol 96%. Kemudian larutan sampel diencerkan menjadi
100 µg/mL. Selanjutnya larutan tersebut dipipet sebanyak 2 mL ke dalam tabung
reaksi, ditambahkan 5 mL akuades dan 0.5 mL reagen Folin Ciocalteau 50% dan
diinkubasi selama 5 menit, kemudian ditambahkan 1 mL Na2CO3 5%. Larutan
dihomogenkan lalu diinkubasi dalam kondisi gelap selama satu jam. Serapan
larutan diukur dengan spektrofotometer UV/Tampak pada panjang gelombang
760 nm. Pengukuran absorbansi sampel dilakukan 3 kali ulangan.
Asam galat digunakan sebagai standar dengan konsentrasi 5 µg/mL, 10
µg/mL, 15 µg/mL, 25 µg/mL, dan 50 µg/mL. Hasil yang diperoleh diplotkan
terhadap kurva standar asam galat yang dipersiapkan dengan cara yang sama.
Kandungan total fenolik dinyatakan dalam mg ekivalen asam galat/g ekstrak.
Pembuatan EPK Termodifikasi (Apriliani 2009 dengan modifikasi)
Tiga jenis elektrode yang dibuat ialah EPK-nonmodifikasi (EN), EPKmastin (EM), dan EPK-tanin (ET). EN dibuat dengan cara mencampurkan 100 mg
grafit dengan 35 µL parafin cair. EM dibuat dengan ragam mastin sebagai
pemodifikasi sebanyak 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, dan 20% perbandingan
persentase berat dengan grafit sehingga diperoleh campuran pasta dengan total
100 mg. Sementara ET dibuat dengan ragam ekstrak tanin sebagai pemodifikasi
sebanyak 3%, 5%, dan 10%. Masing-masing campuran tersebut kemudian
ditambahkan 35 µL parafin cair dan disonikasi selama 30 menit pada suhu ruang.
Campuran tersebut diaduk hingga homogen kemudian dimasukkan ke dalam
badan elektrode secara manual dengan spatula sambil ditekan, kemudian
permukaan elektrode digosok sampai halus, rata, dan mengkilap.
Karakterisasi Kinerja EPK pada Sistem K3[Fe(CN)6]
Pengukuran arus latar belakang menggunakan larutan elektrolit KCl 0.1 M
pada EPK yang telah dibuat dengan potensial -0.2 V sampai 0.8 V dengan
kecepatan payar 100 mV/detik. Karakterisasi redoks fero-ferisianida dilakukan
dengan cara larutan 0.1 M fero-ferisianida dipayar dengan menggunakan EPKnonmodifikasi, EPK-mastin, dan EPK-tanin 5% dengan laju payar sekitar 100
mV/detik pada rentang potensial -0.2 V sampai 0.8 V. Pola pembentukan
voltammogram diamati.

4
Pengaruh Jenis Modifier Terhadap Pengukuran Pb(II)
EPK-nonmodifikasi, EPK-mastin dengan persentase 1-5% dan EPK-tanin
5% dimasukkan ke dalam sel voltammetri yang berisi larutan elektrolit KCl 0.1 M
dalam larutan buffer asetat pH 4, kemudian dilakukan pengukuran arus pada
potensial -0.5 V sampai 1.0 V dan laju payar 100 mV/s. Hal yang serupa
dilakukan tetapi larutan dalam sel voltammetri diganti dengan larutan Pb(II) 5
ppm dengan larutan elektrolit KCl 0.1 M dalam larutan buffer asetat pH 4.
Voltammogram yang diperoleh dibandingkan untuk mengetahui perubahan
puncak arus yang terjadi sehingga bisa diketahui fungsi tanin sebagai modifier
EPK dalam analisis logam Pb(II).
Pengaruh Komposisi EPK-tanin
EPK-tanin dengan ragam komposisi yang telah dibuat (3%, 5%, dan 10%)
secara bergantian dimasukkan ke dalam sel voltammetri yang berisi larutan Pb(II)
5 ppm dengan larutan KCl 0.1 M dalam larutan buffer asetat pH 4, kemudian
dilakukan pengukuran arus pada potensial -0,5 V sampai 1.0 V dan laju payar 100
mV/s. Voltammogram yang diperoleh dibandingkan untuk memperoleh komposisi
EPK-tanin yang terbaik.
Pengaruh pH Larutan
Elektrode dengan komposisi terbaik dimasukkan ke dalam sel voltammetri
yang berisi larutan Pb(II) 5 ppm dengan larutan KCl 0.1 M dalam buffer asetat
dengan ragam pH 4, 5, 6, dan 7 lalu dilakukan pengukuran arus pada potensial 0.5 V sampai 1.0 V dan laju payar 100 mV/s. Hasil voltammogram dibandingkan
untuk mendapatkan kondisi pH optimum.
Pengaruh Laju Payar
Elektrode dengan komposisi terbaik dimasukkan ke dalam sel voltammetri
yang berisi larutan Pb(II) 5 ppm dengan larutan elektrolit KCl 0.1 M dalam buffer
asetat pH terbaik kemudian dilakukan pengukuran arus pada potensial -0.5 V
sampai 1.0 V dengan ragam laju payar yaitu 10, 20, 40, 50, 80, 100, 125, 160
mV/s. Voltammogram yang diperoleh kemudian dibandingkan untuk memperoleh
laju payar terbaik.
Pengaruh Konsentrasi (Pembuatan Kurva Kalibrasi) untuk Analisis
Voltammetri Siklik
Kurva kalibrasi dibuat dengan memplotkan arus puncak (Ip) dengan deret
konsentrasi dari larutan standar Pb(II). Konsentrasi larutan standar yang dibuat
ialah 1, 2, 3, 4, 5 ppm diuji dengan teknik voltammetri siklik menggunakan EPKtanin 5% dengan laju payar 100 mV/s. Linearitas kurva ditentukan sebagai
parameter analisis kuantitatif.

5
Pengaruh Ion Logam Lain (Cu)
Larutan Pb(II) 1, 2, 3, 4, 5 ppm masing-masing ditambahkan larutan Cu 1
ppm dalam KCl 0.1 M dalam buffer pH 4 sebagai interferensi kemudian diukur
dengan EPK-tanin 5% dengan laju payar 100 mV/s.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Ekstrak Tanin, Uji Kualitatif Tanin, dan Kadar Total Fenol
Analisis logam Pb(II) secara voltammetri dilakukan menggunakan
Elektrode Pasta Karbon (EPK) yang telah termodifikasi secara kimia. Zat aktif
yang digunakan ialah tanin. Tanin diperoleh melalui 2 perlakuan yaitu tanpa
ekstraksi ekstrak kulit manggis dan dengan ekstraksi. Kinerja EPK dari keduanya
dibandingkan untuk menghasilkan jenis modifier terbaik. Pada penelitian ini, tanin
diharapkan dapat berperan sebagai ligan untuk mengkelat logam Pb(II) sehingga
dapat meningkatkan arus puncak pada voltammogram.
Tanin (Gambar 1) adalah komponen molekul organik kompleks yang
terdistribusi secara luas dalam tumbuhan yang memiliki bobot molekul 500
hingga 3000 g/mol (Hagerman 2002). Tanin merupakan senyawa polifenol yang
dapat membentuk senyawa kompleks dengan logam seperti Pb, Cu, Sn, dan Fe
(Yenti 2014). Tanin memiliki sifat dapat larut dalam air atau senyawa alkohol
karena tanin banyak mengandung fenol yang memiliki gugus OH dan dalam
proses ekstraksi dari kulit manggis, tanin yang dihasilkan bukan merupakan tanin
murni tetapi masih mengandung unsur-unsur lainnya.
Ekstraksi senyawa tanin dari kapsul mastin dilakukan dengan metode
maserasi. Maserasi yang dilakukan merupakan maserasi dengan modifikasi
(digesti) penggunaan suhu sebesar 80 ºC untuk meningkatkan kelarutan tanin ke
dalam pelarut air:etanol 95% (1:1) dengan rasio bahan dan pelarut (1:10 b/v).
Rendemen ekstrak kasar tanin yang diperoleh cukup tinggi sebesar 26.96%
(Lampiran 2). Menurut penelitian yang dilakukan oleh Moosophin (2010), jenis
tanin yang paling dominan dalam kulit manggis ialah tanin terkondensasi. Tanin
tersebut terdiri dari katekin yang tergolong proantosianidin dan merupakan
turunan dari flavanol yang tidak dapat dihidrolisis dengan asam ataupun basa.
OH
OH
HO

O

OH
O

Gambar 1 Struktur tanin (Fu et al. 2007)
Analisis kualitatif tanin dilakukan dengan menggunakan pereaksi FeCl3
yang memberikan hasil positif dengan warna coklat kehijauan dan menghasilkan

6
endapan coklat (Lampiran 3).Warna tersebut merupakan hasil reaksi kompleks
antara 1 molekul Fe dengan 3 molekul tanin (Gambar 2a). Analisis kuantitatif
ekstrak kasar tanin dilakukan dengan analisis total fenolik menggunakan reagen
Folin Ciocalteau. Prinsip penentuan kadar total fenol dengan pereaksi FolinCiocalteau ialah pereaksi tersebut akan mengoksidasi fenolat, mereduksi asam
heteropoli dari pereaksi folin menjadi suatu kompleks molibdenum-tungsten (MoW) berwarna biru (Gambar 2b) yang diukur pada panjang gelombang 760 nm
(Schopield et al. 2001). Kadar total fenolik yang dihasilkan sebesar 167.3361 mg
GAE/g sampel (Lampiran 4). Hasil tersebut menunjukkan bahwa dalam 1 gram
sampel yang telah diekstraksi, terdapat senyawa fenolik (tanin) yang cukup tinggi
sebesar 167.3361 mg.
3OH

O

OH

FeCl 3

+

HO

HO

O
OH

3
OH

O
O

O
HO

O

Fe

Tanin

O O
O

O
OH

HO

OH

(a)
O

OH

H3 PO 4 (MoO3 )12

+

+

H5 (PMo 12O40)

+

H2 O

atau
H7 (PMo 12O40)

Pereaksi
Folin Ciocalteau

O

Senyawa
Fenol

Kuinon

Kompleks
Molybdenum-blue

(b)
Gambar 2 Reaksi (a) Tanin dengan FeCl3 (b) Senyawa fenolik dengan pereaksi
Folin (Leemensand 1991)
Karakteristik Elektrode Menggunakan K3[Fe(CN)6]
Analisis ion Pb(II) pada penelitian ini dilakukan menggunakan teknik
voltammetri siklik. Metode voltammetri siklik ini dipilih karena dapat mengamati
perilaku oksidasi sekaligus reduksi Pb dari pemayaran yang bolak-balik. Terdapat
3 jenis elektrode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu EPK/EPKtermodifikasi sebagai elektrode kerja, Ag/AgCl sebagai elektrode pembanding,
dan elektrode Pt sebagai pendukung. Elektrode EPK/EPK-termodifikasi
diharapkan sebagai tempat terjadinya reaksi redoks dari spesi elektroaktif Pb(II)
yang akan diamati selama penelitian berlangsung. Elektrode pembanding adalah
elektrode yang menghasilkan potensial konstan selama waktu operasi dan stabil

7
terhadap perubahan temperatur, sehingga dapat digunakan sebagai standar
pembanding terhadap perubahan potensial pada elektrode kerja. Elektrode Pt
sebagai pendukung merupakan elektrode yang berperan sebagai tempat masuknya
elektron, sehingga arus dapat dilewatkan melalui sel tanpa terlibat dalam reaksi
kimia yang terjadi.
Keberhasilan dari teknik elektrokimia ini sangat dipengaruhi oleh jenis
elektrode kerja yang digunakan, komposisi elektrode, dan kondisi pengukuran.
Elektrode kerja yang diselidiki kinerjanya terdiri dari 3 elektrode yaitu EPKnonmodifikasi (EN), EPK termodifikasi mastin (EM), dan EPK termodifikasi
ekstrak tanin (ET). Ketiganya dibuat dengan bahan dasar grafit dan minyak
parafin sehingga membentuk suatu pasta dan pemodifikasi dicampurkan dengan
perbandingan tertentu (bulk modified). Grafit digunakan sebagai bahan penghantar
listrik yang baik, bersifat inert, dan memiliki rentang potensial yang luas. Minyak
parafin digunakan sebagai bahan pengikat (Svancara et al. 2002). Sementara tanin
dalam ekstrak kulit manggis diharapkan dapat meningkatkan sensitivitas dan
selektivitas dalam pengukuran Pb(II) mengingat tanin dapat mengkelat logam
karena sifatnya sebagai ligan pengompleks. Kondisi pengukuran seperti pH
optimum dan komposisi tanin optimum diatur agar kompleks tanin-Pb(II) dapat
terbentuk.
Pasta karbon dimasukkan ke dalam badan elektrode dan diampelas dengan
kertas minyak agar permukaannya rata. Elektrode EN, EM, dan ET dilakukan
karakterisasi terlebih dahulu untuk mengetahui kelayakan EPK yang telah dibuat
untuk pengukuran analit. Karakterisasi dilakukan menggunakan K3[Fe(CN)6] 0.1
M dalam larutan elektrolit KCl 0.1 M. Larutan elektrolit digunakan sebagai
medium penghantar listrik sehingga analit tidak terpengaruh oleh perbedaan
perubahan potensial yang diberikan dengan cepat (Wang 2006). Larutan elektrolit
sebaiknya tidak menghasilkan arus latar yang dapat memengaruhi pengukuran
analit yang ditunjukkan dalam voltammogram pada Lampiran 5.
EPK yang layak digunakan untuk pengujian selanjutnya merupakan EPK
dengan hasil pengukuran puncak oksidasi dan reduksi dari K3[Fe(CN)6] baik.
Selain menguji kelayakan EPK, voltammogram K3Fe(CN)6 0.1 M (Gambar 3)
juga dapat menunjukkan kemampuan EPK termodifikasi dalam meningkatkan
arus analit. Potensial anodik dan katodik yang dihasilkan oleh K3[Fe(CN)6] adalah
0.3600 V dan 0.1060 V. Mastin di dalam EPK dengan berbagai komposisi tidak
dapat meningkatkan arus analit walaupun komposisinya mencapai 20%. Hal
tersebut menunjukkan bahwa mastin tidak efektif digunakan sebagai pemodifikasi
EPK. Fenomena ini terjadi akibat banyaknya pengotor atau senyawa lain yang
terdapat di dalam mastin seperti protein, serat kasar, dan lemak (Muslimah dan
Guntarti 2014). Senyawa tersebut menurunkan sifat konduktivitas dari grafit,
sehingga arus tidak dapat dihantarkan dengan baik. Berbeda dengan mastin,
ekstrak kasar tanin justru menunjukkan peningkatan terhadap arus puncak
oksidasi maupun reduksi walaupun secara tidak signifikan.

8

EN
EM
EM
EM
EM
EM
EM

150

100

50

EM 20%
ET 5%

0

I (  A)

1%
2%
3%
4%
5%
10%

-50

-100

-150

-200

-250
-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

E (V) vs Ag/AgCl

Keterangan: EN (EPK-nonmodifikasi), EM (EPK-mastin), ET (EPK-tanin)

Gambar 3 Karakteristik K3[Fe(CN)6] 0.1 M dalam KCl 0.1 M dengan berbagai
elektrode
Pengaruh Jenis Elektrode Terhadap Pengukuran Pb(II)
Ketiga jenis elektrode yang telah dikarakterisasi digunakan untuk
pengukuran logam Pb(II) pada selang potensial -0.5 – 1.0 V menggunakan EPK
EN, EM, dan ET. Pengukuran diawali dengan mengamati arus latar dari larutan
elektrolit yang digunakan yaitu KCl 0.1 M dalam buffer asetat pH 4.
Voltammogram (Gambar 4) menunjukkan bahwa KCl tidak mengalami reaksi
reduksi-oksidasi pada selang potensial yang diberikan melalui pengukuran
menggunakan ketiga jenis elektrode karena menurut Chang (2003) reaksi redoks
K+ terjadi pada 2.93 V dan Cl- pada 1.36 V. Pada EPK termodifikasi, baik EM
maupun ET, hasil tersebut menunjukkan bahwa ekstrak tanin dan mastin pada
permukaan elektrode tidak mengalami reaksi redoks sehingga tidak ada gangguan
pada arus latar belakang. Namun, arus blanko yang dihasilkan oleh elektrode ET
lebih besar daripada elektrode yang lainnya. Menurut Taufik (2013) hal ini
disebabkan oleh kemungkinan adanya arus kapasitif akibat pergerakan ion-ion
negatif menuju elektrode kerja, tapi tidak terlibat dalam reaksi redoks karena
potensial elektrode standar untuk blangko berada di luar selang potensial yang
diberikan. Lapisan listrik ganda terbentuk pada permukaan elektrode akibat ionion negatif teradsorpsi pada permukaan elektrode sehingga meningkatkan arus
kapasitif.

9
EN

100

EM 1%
80

EM 2%
EM 3%

60

EM 4%
EM 5%

40

ET 5%

I (  A)

20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Keterangan: EN (EPK-nonmodifikasi), EM (EPK-mastin), ET (EPK-tanin)

Gambar 4 Voltammogram KCl 0.1 M dalam buffer pH 4 dengan berbagai
elektrode
Jenis elektrode berpengaruh terhadap arus puncak yang dihasilkan. EPKnonmodifikasi menghasilkan arus yang sangat kecil dan EPK-mastin dengan
komposisi 1-5% nampak tidak menunjukkan arus puncak (Gambar 5). Hanya
EPK-tanin dengan komposisi 5% yang memberikan puncak arus oksidasi dan
reduksi yang besar dari Pb(II). Hal tersebut menegaskan bahwa EPK-tanin (ET)
yang memiliki potensi meningkatkan sensitivitas pengukuran ion Pb(II) secara
voltammetri siklik.
Tanin yang berperan sebagai ligan pengompleks membantu dalam
pengumpulan ion Pb2+ di permukaan elektrode kerja melalui pembentukan
kompleks Pb2+-tanin. Pemberian potensial yang cukup negatif pada EPK yaitu 500 mV mengakibatkan Pb2+-tanin tereduksi menjadi Pb0-tanin pada permukaan
EPK ditandai dengan arus inisial yang sangat negatif. Pemayaran ke potensial
yang lebih positif mengakibatkan kembali teroksidasinya Pb0-tanin menjadi Pb2+tanin sehingga dihasilkan puncak oksidasi pada potensial 0.468 V. Pembalikan
arah payar ke arah katodik memberikan puncak reduksi pada potensial 0.276 V.
Potensial oksidasi maupun reduksi Pb(II) yang teramati (Tabel 1) pada EN dan ET
berbeda. Hal tersebut disebabkan oleh perbedaan bentuk ion Pb yang terukur.
Pada EN, Pb berada dalam bentuk Pb bebas dalam larutan, sedangkan pada ET,
ion Pb terikat secara kompleks dengan tanin. Jenis elektrode yang terbaik
digunakan ialah ET sehingga elektrode ini digunakan untuk pengukuran Pb(II)
pada parameter selanjutnya.

10

150

EN
EM 1%
EM 2%

100

EM 3%
EM 4%
EM 5%
ET 5%

I (  A)

50

a

0

-50

c
-100

-150
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Keterangan: EN (EPK-nonmodifikasi), EM (EPK-mastin), ET (EPK-tanin)

Tabel 1 Nilai potensial dan arus puncak redoks Pb(II) dalam buffer pH 4
Puncak
a
c
ΔE

E (V)
EN
ET 5%
0.166
0.468
0.100
0.276
0.066
0.192

Ip (µA)
EN
ET 5%
0.700
62.805
2.200
64.586

Keterangan : a (puncak anodik), c (puncak katodik), E (potensial), Ip (arus puncak)

Pembentukan kompleks antara Pb(II) sebagai logam dan tanin sebagai ligan
dimungkinkan terjadi dengan posisi orto terhadap cincin tanin (katekin). Pada
senyawa katekin, pembentukan kompleks dapat terjadi pada 2 posisi orto yaitu
pada cincin B (2 gugus OH) dan cincin B (1 gugus keton, 1 gugus OH). Gambar 6
menunjukkan bahwa 1 tanin dapat berikatan dengan 2 ekivalen logam Pb(II)
sehingga arus yang dihasilkan 30 kali lebih besar dibandingkan dengan arus pada
EPK-nonmodifikasi.
HO

HO
OH

O

O

A
C

O

B

OH

+

Pb

O

A

2+

B

C

OH

O

(a)

OH

Pb
O

+

2H

+

11
HO

HO
OH

OH

O

A
C

B

OH

+

Pb

2+

C

OH

O

O

A

OH

B

+

+

H

O

O
Pb

+

(b)
Gambar 6 Kompleks katekin (tanin) dengan Pb(II) (a) 2 gugus OH pada cincin B
(b) 1 gugus keton dan 1 gugus OH pada cincin C
Pengaruh Komposisi Elektrode
Reaktivitas dan daya hantar elektrode sangat dipengaruhi oleh komposisi
bahan penyusun elekrode itu sendiri, sehingga perlu diragamkan berdasarkan
persentase berat. Elektrode yang baik adalah elektrode dengan kecepatan transfer
elektron dan respon terhadap analit yang baik. Komposisi EPK-tanin
dikategorikan terbaik apabila memberikan sensitivitas tinggi yang ditunjukkan
dengan arus puncak yang tinggi pada voltammogram. Persentase berat tanin
dalam komposisi total ET dibuat sebesar 3%, 5%, dan 10%. Ketiganya
menunjukkan voltammogram dengan tinggi arus puncak yang berbeda-beda. Arus
puncak oksidasi maupun reduksi meningkat dengan meningkatnya jumlah tanin,
pada EN 3% dan 5%, namun arus puncak kemudian menurun dari tanin 5% ke
10%. (Gambar 7). Hasil tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak tanin
sebagai ligan pengompleks yang terdapat dalam EPK, pengumpulan logam di
permukaan elektrode juga semakin banyak, sehingga arus puncak semakin besar.
Penurunan arus pada ET 10% disebabkan oleh efek penurunan konduktivitas dari
grafit yang lebih besar dibandingkan efek ligan pengompleks dari tanin.
150

ET 3%
ET 5%
ET 10%

100

a
I (  A)

50

0

-50

c
-100

-150
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Gambar 7 Pengaruh komposisi pemodifikasi terhadap arus puncak pada
pengukuran ion Pb(II) 5 ppm dalam KCl 0.1 M dalam buffer pH 4

12
Pengaruh pH Larutan
Selain komposisi elektrode, faktor lain yang memengaruhi tinggi arus
puncak yang terukur ialah kondisi pengukuran yang meliputi pH, laju payar, dan
konsentrasi Pb(II) yang dianalisis. Derajat keasaman larutan (pH) berpengaruh
terhadap proses terbentuknya kompleks Pb(II)-tanin. Kondisi pH dalam
pengukuran harus sesuai agar kompleks antara Pb dengan tanin berlangsung
secara optimum. Pada penelitian ini, buffer asetat digunakan dalam mengatur
keasaman larutan Pb(II). Ragam pH larutan buffer terdiri dari pH 4, 5, 6, dan 7.
Arus puncak oksidasi Pb(II) dalam buffer pH > 4 teramati pada potensial yang
lebih negatif dibandingkan dengan larutan Pb(II) dalam buffer pH 4 (Tabel 2). Hal
tersebut disebabkan oleh berkurangnya ion H+ yang berkompetisi dengan Pb(II)
untuk berikatan dengan tanin sehingga kompleks yang terbentuk semakin kuat dan
relatif lebih sulit jika direduksi. Selain itu, tingginya pH akan menghasilkan
Pb(OH)2 yang berupa endapan yang menyebabkan menurunnya kompleks timbeltanin ditandai dengan menurunnya arus reduksi. Arus puncak optimum terjadi
pada pH 4 karena pada pH ini Pb(II) berada dalam bentuk ion bebas dalam jumlah
yang cukup banyak, sehingga pembentukan kompleks Pb(II)-tanin lebih banyak
(Lampiran 6).
Tabel 2 Potensial dan arus katodik Pb(II) pada beberapa nilai pH
pH
Ec (V) Ipc (µA)
4
0.310
54.500
5
0.286
40.140
6
0.226
33.150
7
0.226
36.920
Pengaruh Laju Payar
Laju payar pengukuran memengaruhi tinggi rendahnya arus puncak dan
lebar sempitnya kurva sehingga perlu dilakukan optimasi laju payar. Semakin
besar laju payar, maka semakin besar pula arus puncak, tetapi kurvanya melebar.
Sebaliknya semakin kecil laju payar, arus puncak semakin kecil dan kurva
menyempit (Gambar 8). Menurut Foliatini (2005) laju payar berkaitan dengan
kenaikan laju difusi spesi menuju elektrode. Laju payar yang besar akan
mengakibatkan tipisnya lapisan difusi dan fluks (Jx) yang dihasilkan akan menjadi
lebih besar. Sebaliknya laju payar yang kecil akan mengakibatkan tebalnya
lapisan difusi dan fluks (Jx) yang dihasilkan akan menjadi lebih kecil, sehingga
arus yang dihasilkan akan menjadi lebih kecil. Oleh karena itu, arus meningkat
dengan meningkatnya laju payar. Namun, pelebaran kurva tidak diinginkan pada
pengukuran Pb(II) karena pelebaran kurva akan mengganggu pengukuran
terutama bila terdapat interferensi dari logam lain yang memiliki potensial
setengah gelombang yang berdekatan dan kurva saling tumpang tindih.
Arus puncak yang rendah menunjukkan bahwa sensitivitas pengukuran
analit yang rendah dan puncak yang lebar menunjukkan selektivitas yang kurang
baik. Laju payar 100 mV/s dipilih sebagai laju payar optimum karena laju payar
tersebut menghasilkan arus yang hampir sama dengan arus yang dihasilkan pada

13
pengukuran menggunakan laju payar 125 mV/s dan kurva tidak terlalu melebar
(Lampiran 7).
140

10 mV/s

120

20 mV/s

100

40 mV/s
50 mV/s

80

80 mV/s
100 mV/s

60

125 mV/s

40

160 mV/s

I (  A)

20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Gambar 8 Voltammogram Pb(II) 5 ppm dalam buffer pH 4 dengan berbagai
laju payar

Ip (µA)

Pada teknik voltammetri siklik, efek perubahan laju payar terhadap arus
puncak (Ip) digambarkan melalui persamaan Randles-Sevcik, yaitu:
/
� = . ×
� / � /
Keterangan: n: jumlah elektron yang terlibat, A: luas area elektrode kerja, D:
koefisien difusi, v: laju payar, dan C: konsentrasi spesi pada elektrode. Hubungan
antara akar laju payar dengan tinggi arus puncak linear mengikuti persamaan:
Ipa = 6.3118 v½ + 5.2895
(R= 0.9767)
Ipc = 6.4535 v½ + 5.5826
(R= 0.9850)
Ipa (µA) merupakan intensitas arus puncak anodik atau oksidasi, Ipc(µA) adalah
intensitas arus puncak katodik atau reduksi dan v½ (mV/s)½ adalah laju payar.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

Oksidasi
Reduksi

0

5

10

15

v½ (mV/s)½

Gambar 9 Hubungan akar laju payar (v½) dengan arus puncak (Ip)

14
Hubungan antara arus puncak (Ip) dengan akar laju payar (Gambar 9) dapat
memberikan informasi mengenai koefisien difusi dari spesi elektroaktif.
Hubungan yang linier dari persamaan yang didapat membuktikan bahwa proses
redoks yang terjadi pada Pb(II) merupakan reaksi yang reversibel. Selain itu,
menurut Wardah (2012) besarnya potensial puncak yang dihasilkan dipengaruhi
oleh kinetika transfer elektron. Reaksi redoks reversibel juga ditunjukkan oleh
potensial puncak yang tidak berubah dengan bertambahnya laju payar.
Linearitas dengan Voltammetri Siklik
Linearitas merupakan parameter yang menjelaskan hubungan antara
konsentrasi dengan tinggi arus puncak. Linearitas diperoleh dari pengukuran
larutan Pb(II) dalam berbagai ragam konsentrasi yaitu 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm dalam
buffer asetat pH 4 menggunakan EPK-tanin 5% dalam kecepatan payar 100 mV/s.
Kurva kalibrasi dibuat dengan hubungan antara konsentrasi dengan arus puncak.
Persamaan regresi yang diperoleh diharapkan memiliki koefisien korelasi
mendekati 1 yang artinya rentang konsentrasi yang dipelajari memberikan
hubungan yang linear antara konsentrasi Pb(II) dengan tinggi arus puncak sebagai
dasar dari analisis kuantitatif.
Voltammogram yang dihasilkan (Gambar 10) menunjukkan semakin besar
konsentrasi Pb2+ dalam larutan, maka semakin besar pula arus puncak (Ip) yang
terukur. Voltammogram tersebut kemudian diturunkan ke dalam kurva kalibrasi
(Gambar 11) untuk mengetahui linearitasnya. Hasil menunjukkan bahwa
hubungan antara konsentrasi dengan Ipc lebih linear dibandingkan dengan Ipa
(Lampiran 8). Hal tersebut terjadi karena ion Pb dalam larutan telah berada dalam
bentuk bebasnya yaitu Pb2+, sehingga lebih dominan tereduksi dibandingkan
dengan teroksidasi. Hubungan konsentrasi Pb(II) dengan Ip mengikuti persamaan:
Ipa= 9.7332x + 1.5894
(R= 0.8584)
Ipc = 12.2183x + 4.9796
(R= 0.9793)
Pb 0 ppm
Pb 1 ppm

100
80

Pb
Pb
Pb
Pb

60
40

2
3
4
5

ppm
ppm
ppm
ppm

I (  A)

20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Gambar 10 Voltammogram Pb(II) 1-5 ppm dalam KCl dalam buffer pH 4
dengan EPK-tanin 5%

15
70
60

Ipc (µA)

50
40

y = 12.2183x + 4.9796
R = 0.9793

30
20
10
0
0

1

2

3

4

5

6

Konsentrasi Pb (II) (ppm)

Gambar 11 Kurva kalibrasi Pb(II)

Pengaruh Interferensi Logam Lain
Tanin sebagai ligan tidak hanya dapat membentuk kompleks dengan logam
Pb(II), tetapi mampu membentuk kompleks dengan ion logam yang lain seperti Fe,
Cu, dan Sn (Yenti 2014). Hal tersebut dapat memengaruhi selektivitas pengukuran
dalam penelitian ini. Selektivitas merupakan kemampuan suatu alat untuk
membedakan sinyal yang berasal dari analit dengan sinyal yang berasal dari
senyawa pengganggu (Harvey 2000). Uji selektvitas dilakukan menggunakan
logam Cu2+ sebagai interferensi untuk mengamati terjadinya kompetisi
pembentukan kompleks dengan tanin pada saat pengukuran Pb(II). Pengaruh
logam Cu2+ diamati dengan mencampurkan larutan Cu2+ 1 ppm ke dalam deret
konsentrasi 1-5 ppm Pb(II). Arus tanpa penambahan Cu2+ dan dengan
penambahan Cu2+ dibandingkan. Pengukuran dilakukan pada kondisi optimum
pengukuran Pb(II). Logam Cu2+ dipilih karena memiliki potensial reduksi yang
berdekatan dengan Pb(II) yaitu 0.34 volt. Selektivitas pengukuran ditentukan
dengan nilai persen perolehan kembali (recovery).
Hasil pada Gambar 10 menunjukkan hubungan yang linier pada arus puncak
reduksi Pb(II) dibandingkan dengan arus puncak oksidasi, sehingga pada uji
selektivitas pengamatan lebih berfokus pada puncak reduksi Pb(II). Keberadaan
logam Cu2+ dalam larutan Pb(II) menggeser potensial reduksi Pb(II) ke arah yang
lebih negatif yaitu -0.0920 V (Gambar 12). Persen recovery yang diperoleh pada
pengukuran mendekati 100% menandakan bahwa ion Cu2+ tidak mengganggu
pengukuran arus Pb(II) jika konsentrasi ion pengganggu (Cu2+) berada dalam
konsentrasi yang lebih kecil dari Pb2+. Nilai persen recovery dapat dilihat pada
Tabel 3.

16

Pb
Pb
Pb
Pb
Pb

140
120
100

0
1
2
3
4

ppm
ppm
ppm
ppm

+
+
+
+

Cu
Cu
Cu
Cu

1
1
1
1

ppm
ppm
ppm
ppm

Pb 5 ppm + Cu 1 ppm

80
60
40

I (  A)

20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-160
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Gambar 12 Voltammogram pengaruh logam Cu2+ terhadap pengukuran Pb(II)
Tabel 3 Recovery puncak reduksi Pb(II)
konsentrasi
standar (ppm)

Pb(II)

Pb(II) + Cu2+ 1 ppm

Ipc (µA)

Ipc (µA)

1
2
3
4
5

12.0502
21.9770
28.8520
55.4690
58.1020

7.97
19.92
28.46
50.48
54.07

% recovery
66.14
90.64
98.64
91.01
93.06

Keunggulan dari penelitian ini dibandingkan dengan penelitian sebelumnya
menggunakan kuersetin (Xia 2010) ialah tanin sebagai modifier berasal dari
ekstrak kasar tanpa dilakukan pemurnian terlebih dahulu sudah menunjukkan
sensitivitas yang baik. Selain itu, tanin diperoleh dengan mudah dan murah dari
ekstrak kulit manggis komersial yang sudah banyak beredar di pasaran,
dibandingkan penggunaan standar kuersetin murni yang relatif mahal sehingga
metode ini lebih efisien dari segi waktu dan biaya.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pengukuran ion Pb(II) dapat dilakukan dengan metode voltammetri siklik
menggunakan EPK termodifikasi tanin dalam ekstrak kulit manggis komersial
melalui ekstraksi. Tanin dari ekstrak kulit manggis komersial tanpa ekstraksi tidak
dapat meningkatkan arus puncak sehingga tidak efektif digunakan sebagai
modifier. Elektrode termodifikasi ekstrak tanin dengan komposisi 5% dapat

17
meningkatkan arus reduksi Pb sebesar 30 kali lebih besar dibandingkan EPK
nonmodifikasi. Kondisi pengukuran optimum terjadi dalam larutan buffer asetat
pH 4 dan laju payar 100 mV/s. Pasangan redoks Pb(II) merupakan reaksi
reversibel berdasarkan persamaan Randles-Sevcik. Pengukuran Pb(II) 1-5 ppm
menghasilkan linearitas yang baik yaitu 0.9793. Pengukuran memiliki selektivitas
yang rendah terhadap ion Cu(II).
Saran
Tanin sebagai modifier sebaiknya dilakukan pemurnian sehingga diperoleh
senyawa tunggal. Selanjutnya, pembentukan kompleks dipelajari melalui
karakterisasi menggunakan spektroskopi Infra Merah (FTIR). Selain itu, analisis
dilakukan menggunakan teknik voltammetri lucutan anodik untuk memperoleh
informasi kuantitatif dan keterulangan elektrode diamati.

DAFTAR PUSTAKA
Apriliani R. 2009. Studi penggunaan kurkumin sebagai modifier elektrode pasta
karbon untuk analisis timbel (II) secara stripping voltammetry [skripsi].
Surakarta (ID): Universitas Sebelas Maret.
Chang R. 2003. Kimia Dasar: Konsep-Konsep Inti Ed. 3. Martoprawiro,
penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: General Chemistry:
The Essential Concepts.
Devnani, Rajawat. 2014. Black rice modified carbon paste elektrode for the
voltammetric determination of Pb(II), Cd(II), Cu(II) and Zn(II). Acad. Sci
84(3): 361-370 doi:10.1007/s40010-013-0112-6.
Foliatini. 2005. Studi modifikasi grafit dengan polimer dan Cu-coheksasinoferat
sebagai elektroda sensor glukosa secara voltammetri.[Tesis]. Jakarta (ID):
Universitas Indonesia.
Fu et al.Oligomeric proanthocyanidins from mangosteen pericarps. J Agric Food
Chem 55 (19): 7689-7694 doi: 10.1021/jf071166n.
Hagerman. 2002. Condensed tannin purification and characterization of tanninassociated proteins. J Agric Food Chem 28(5): 947-952.
Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York (US): Mc. Graw Hill.
ICUC. 2003. Fruit to the future Mangosteen. Factsheet (8) International Centre
for Underutilized Crops.
Leemensand. 1991. Plant Recources of South East Asia 3 Dye and Tanin
Production Plant. Netherland (NL): Pudoc Wagengan.
Marlinda M, Sangi MS, dan Wuntu AD. Analisis senyawa metabolit sekunder dan
uji toksisitas ekstrak etanol biji buah alpukat (Persea americana Mill.).
Jurnal MIPA Usrat online 1(1): 24-28.
Moosophin et al. 2010. Tannin extraction from mangosteen peel for protein
precipitation in wine. KKU Res J 15 (5): 377-385.
Muslimah dan Guntarti. 2014. Ekstrak etanol kulit buah manggis (Garcinia
mangostana L.) sebagai antioksidan alami pada minyak krengseng.

18
Prosiding Seminar Nasional dan Workshop Perkembangan Terkini Sains
Farmasi dan Klinik IV.
Nazari. 2011. Determination of trace amounts of lead by modified graphite
furnace atomic absorption spectrometry after liquid phase microextraction
with pyrimidine-2-thiol. AJAC (2): 757-767. doi: 10.4236/ajac.2011.27087.
Otman, Al Ansi, Tufail. 2012. Determination of lead in Saudi Arabian imported
green tea by ICP-MS. J. Chem 9 (1): 79-82. doi: 10.1155/2012/132683.
Saeni. 1997. Penentuan Tingkat Pencemaran Logam Berat dengan Analisis
Rambut. Bogor (ID): IPB Press.
Santoso, J., N. Aryudhani and S. H. Suseno. 2009. Kandungan senyawa fenol
rumput laut hijau Caulerpa racemosa dan aktivitas antioksidannya. JKN 2 :
109-118.
Saryati, Wardiyati. 2007. Aplikasi voltammetri untuk penentuan logam berat
dalam bahan lingkungan. Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN)
BATAN, Tanggerang.
Schopield, Mbugua, Pell. 2001. Analysis of condensed tannins:a review. AFST
91 : 21-40.
Supriyanto, Samin, Kamal. 2007. Analisis cemaran logam berat Pb, Cu, dan Cd
pada ikan air tawar dengan metode spektrometri nyala serapan atom (SSA).
BATAN ISSN 1978-0176: 147-152.
Svancara, Ogorev, Hocevar, Vitras. 2002. Perspectives of carbon paste elektrodes
in stripping potentiometry. Anal Sci 18: 95-100.
Taufik M. 2013. Elektrode pasta karbon termodifikasi kuersetin untuk analisis ion
tembaga(II) secara voltammetri [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Wang J. 2006. Analytical Electrochemistry Third Edition. New York (US): Willey.
Wardah H. 2012. Pengembangan sensor BOD berbasis Rhodotorula mucilaginosa
UICC Y-181 terimobilisasi dalam gelatin dan alginat menggunakan
elektroda emas dan boron-doped diamond termodifikasi nanopartikel
emas.[Tesis]. Jakarta (ID): Universitas Indonesia.
Wisnu. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Jakarta (ID): Andi Offset.
Xia et al. 2010. Simultaneous determination of copper, lead, and cadmium at
hexagonal mesoporous silica immobilized quercetin modified carbon paste
elektrode. J Auto Met Chem 10: 1-6 doi: 10.1155/2010/824197.
Yenti. 2014. Pengaruh perbandingan pelarut etanol-air terhadap kadar tanin pada
sokletasi daun gambir (Uncaria gambir Roxb.). SAGU 13 (1): 1-7.
Zhou et al. 2011. Structural diversity and antioxidant activity of condensed
tannins fractionated from mangosteen pericarp. Food Chem 1(6): 1–11 doi:
10.1016/j.foodchem.2011.06.036.

19
LAMPIRAN

Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Ekstraksi
Tanin

Analisis
Total
Fenolik

Pengujian
Pb(II)
dengan
voltammetri
siklik

Pembuatan
EPK

1. EPK-nonmodifikasi
2. EPK-mastin
3. EPK-tanin
1. Pengaruh jenis elektrode kerja
2. Pengaruh komposisi EPK-tanin
3. Pengaruh pH
4. Pengaruh Laju Payar
5. Pengaruh Konsentrasi
6. Pengaruh interferensi Logam Cu

Lampiran 2 Rendemen ekstrak kasar tanin secara maserasi
Bobot sampel Bobot
awal (g)
ekstrak (g)
50.0318
13.4814

Contoh perhitungan:
B
Rendemen =
B

=

.

e

. 8

e

g

8g

= 26.96%

w

x 100%

x 100%

Rendemen
(%b/b)
26.96

20
Lampiran 3 Uji kualitatif tanin menggunakan FeCl3

Setelah
Penambahan

Tanpa
penambahan
FeCl3

Kontrol
negatif

FeCl3

Lampiran 4 Total Fenolik

Larutan

Konsentrasi
(µg/mL)

Transmitan
(%)

Absorbans

Standar

5.2000
10.4000
15.6000
26.0000
52.0000
-

83.20
67.40
54.60
33.60
10.40
48.80
50.00
48.80

0.0799
0.1713
0.2628
0.4737
0.9830
0.3116
0.3010
0.3116

Sampel

1.2
y = 0.0194x - 0.0302
R² = 0.9998

Absorbansi

1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

Konsentrasi standar (µg/mL)

Contoh Perhitungan :
1. Konversi %T ke A

50.0000

60.0000

21
%�

�=−

�=−

�= .

.

2. Konsentrasi sampel ulangan 1 berdasarkan kurva standar yang diperoleh
Persamaan regresi linear yang diperoleh : y = 0.0194x - 0.0302
Maka : 0.3116 = 0.0194x - 0.0302
X = 17.6186 ppm
Konsentrasi sampel ulangan 1 :
=
× �⁄ × � ×
= .
× . �⁄ .
� × ⁄ .
��
=
.
⁄ �

3. Kadar total fenolik rerata

x1 +x2 +x3 +…+x10
n
169.0840 + 163.8404 + 169.0840
� �=
3
mg GAE
⁄g ekstrak

kadar total fenolik rerata=
� �

�

=

4. Standar Deviasi
SD=√

SD=√
= .

�

.

̅ 2 + x2 -X
̅ 2 + x3 -X
̅
x1 -X
n-1

2

169.0840–167.3361 2 + 163.8404–167.3361 2 + 169.0840–167.3361
3-1
SD
×100
̅
X
3.0274
×100=1.81%
%RSD=
167.3361
%RSD=

Lampiran 5 Voltammogram KCl 0.1 M dengan berbagai elektrode

2

22

EN
EM 1%
EM 2%
EM 3%
EM 4%
EM 5%
EM 10%
EM 20%
ET 5%

20

Arus (  A)

15

10

5

0

-5

-10
-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Potensial (V)

Lampiran 6 Pengaruh pH larutan terhadap pengukuran Pb(II)
140

pH 4

120

pH 5

100

pH 6

80

pH 7

60

I (  A)

40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

E (V) vs Ag/AgCl

Lampiran 7 Pengaruh perubahan laju payar terhadap arus puncak (Ip)
arus puncak (µA)
v
v½(mV/s)½
(mV/s)
anodik katodik
10
3.1623 20.9700 26.6600
20
4.4721 31.4900 31.0200
40
6.3246 49.5300 47.8600
50
7.0711 56.1900 54.4000
80
8.9443 61.9800 61.8100
100
10.0000 70.4500 74.0300
125
11.1803 68.0800 70.8000
160
12.6491 86.3400 89.8400

Lampiran 8 Uji linearitas Pb(II)

23
konsentrasi
standar (ppm)
0
1
2
3
4
5

Ipa (µA)

Ipc (µA)

12.0160
12.1203
13.4530
14.4450
40.6950
62.8050

6.1170
18.1672
28.0940
34.9690
61.5860
64.2190

Lampiran 9 Nilai arus puncak oksidasi dan reduksi pengaruh interferensi
Cu
Ipa
konsentrasi
Perlakuan
Ipa (µA)
Ipc (µA)
terkoreksi
standar (ppm)
12.0160
6.1170
Pb
0
1
12.1203
18.1672
0.1043
2
13.4530
28.0940
1.4370
3
14.4450
34.9690
2.4290
4
40.6950
61.5860
28.6790
5
62.8050
64.2190
50.7890
Pb + Cu 1
ppm
0
40.2800
52.9900
1
61.3500
60.9600
21.0700
2
80.0800
72.9100
39.8000
3
86.9100
81.4500
46.6300
4
88.3800
103.4700
48.1000
5
96.4600
107.0600
56.1800

logam
Ipc
terkoreksi
12.0502
21.9770
28.8520
55.4690
58.1020
7.9700
19.9200
28.4600
50.4800
54.0700

24

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 12 Desember 1992 yang
merupakan anak keempat dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Sopian dan
Ibu Sukaesih. Penulis menyelesaikan sekolah di SMA Muhammadiyah Sukabumi
dan lulus pada tahun 2010. Penulis diterima sebagai mahasiswa diploma IPB pada
tahun 2010 di Program Keahlian Analisis Kimia Direktorat Program Diploma
Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Saringan Masuk IPB (USMI), dan
lulus pada tahun 2013. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi S1 di
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur tes alih jenis pada Program Studi
Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan di diploma IPB, penulis memiliki prestasi
sebagai mahasiswa terbaik program keahlian Analisis Kimia Tahun 2012 pada
acara Diploma Award dan pada tahun 2013 pada acara wisuda. Penulis juga
pernah mengikuti kepanitiaan pada kegiatan fieldtrip yaitu sebagai Seksi
Konsumsi. Pada perkuliahan di S1 kimia, penulis pernah menjadi asisten
praktikum Kimia Analitik Layanan untuk Program Studi Ilmu dan Teknologi
Pangan pada tahun 2014, asisten praktikum Teknik Pemisahan pada tahun 2015,
dan asisten Kromatografi untuk diploma program keahlian Analisis Kimia pada
tahun 2015.