Media untuk mempublikasikan hasil-hasil penelitian seluruh dosen dan mahasiswa Kimia FMIPA Unand
DAFTAR ISI
JUDUL ARTIKEL Halaman
1. OPTIMASI PENENTUAN Ni(II), Co(II) dan Cr(III) DENGAN
1-7
SIMULTAN SECARA VOLTAMMETRI STRIPING ADSORPTIF (AdSV) MENGGUNAKAN KALKON SEBAGAI PENGOMPLEKS
Ahmad Rasif a , Deswati a ,dan Umiati Loekman b
2. ANALISIS BOND DISSOCIATION ENTHALPY (BDE), PROTON
8-15
AFFINITY (PA) DAN ELECTRON TRANSFER ENTHALPY (ETE) IKATAN O-H DARI SENYAWA MORIN Bunga Rahayu, Emdeniz, dan Imelda
3. APLIKASI ZEOLIT NaX YANG DISINTESIS DARI ABU TERBANG 16-23
PLTU OMBILIN UNTUK PENYERAPAN GAS CO 2 Fajri a , Upita Septiani b , Roza Adriany c
4. OPTIMASI PENENTUAN Fe(III), Co(II) DAN Cr(III) SECARA
24-32
SIMULTAN DENGAN VOLTAMMETRI STRIPING ADSORPTIF (AdSV) MENGGUNAKAN KALKON SEBAGAI PENGOMPLEKS Fanni Taurusia Afos, Hamzar Suyani, Deswati
5. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENAWA METABOLIT
33-36
SEKUNDER DARI EKSTRAK ETIL ASETAT KAYU SURIAN (Toona sinensis) DAN UJI AKTIVITAS ANTIOKSIDAN Suryati, Hazli Nurdin, dan Nandi Yuliandra
6. PENENTUAN KONDISI OPTIMUM ABSORPSI CO 2 37-41
HASIL PEMBAKARAN BATUBARA OLEH LARUTAN NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH) Amelina Dwika Hardi, Admin Alif, dan Hermansyah Aziz
7. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA KUMARIN DARI
42-48
KULIT BATANG Fagraea ceilanica Thunb. SERTA UJI ANTIOKSIDAN Rizki Alfajri, Norman Ferdinal, dan Bustanul Arifin
8. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA TRITERPENOID
49-52
DARI EKSTRAK KAYU SURIAN (Toona sinensis) Suryati, Hazli Nurdin, dan Nurul Amalia
9. PENGARUH BEBERAPA PERLAKUAN TERHADAP
53-66
PENGURANGAN KADAR FORMALIN PADA TAHU YANG DITENTUKAN SECARA SPEKTROFOTOMETRI Vinda Vriska Darman, Zamzibar Zuki dan Yulizar Yusuf
10. ISOLASI TERPENOID FRAKSI AKTIF ANTIOKSIDAN DARI
67-70
DAUN ANDONG (Cordyline fruticosa [L.] A. Cheval) Zulfadli, Norman Ferdinal, dan Bustanul Arifin
11. SINTESIS NANOKOMPOSIT ZnO/ZnFe 2 O 4 DAN APLIKASINYA
71-76
UNTUK DEGRADASI ZAT WARNA DENGAN BANTUAN CAHAYA MATAHARI Aidil Ramadhani, Diana Vanda Wellia, dan Rahmayeni
12. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA KUMARIN DARI
77-82
EKSTRAK ETIL ASETAT DAUN TANAMAN MURBEI (Morus alba L) Mico Diotoma, Hasnirwan, Djaswir Darwis
13. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA TRITERPENOID
81-87
DARI EKSTRAK ETIL ASETAT SAMBILOTO (Andrographispaniculata(Burm.f.) NEES) Adrian Saputra, Suryati, dan Adlis Santoni
14. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA METABOLIT
88-93
SEKUNDER DARI EKSTRAK ETIL ASETAT ALBEDO BUAH PAMELO (Citrus maxima (Burm.) Merr.) Nina Harkina Femelia, Sanusi Ibrahim, dan Mai Efdi
15. PENGARUH HIDROKSIAPATIT TERHADAP PEMBENTUKAN
94-98
KOMPOSIT KITIN/KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG Rahmayeni, Zulhadjri, Yona Okta Sari
16. ISOLASI DAN KARAKTERISASI SENYAWA KUMARIN
99-103
DARI EKSTRAK AKTIF ETIL ASETAT KULIT BATANG LOA (Ficus racemosa L) SEBAGAI ANTIOKSIDAN
Adlis Santoni, Mai Efdi dan Elza Prima Sari
17. PENENTUAN ZAT PEMANIS BUATAN PADA SAMPEL
104-109
MINUMAN OLAHAN DI LINGKUNGAN SEKOLAH DASAR SE- KECAMATAN PAUH, KOTA PADANG SECARA KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) Yulia Rani Putri, Zulfarman, dan Zamzibar Zuki
ii
18. SINTESIS SENYAWA AURIVILLIUS LAPIS EMPAT
110-115
PbBi 4-x Nd x Ti 4 O 15 DENGAN METODE LELEHAN GARAM
Habil Lutfi, Syukri Arief, Zulhadjri
19 SINTESIS DAN KARAKTERISASI KATALIS Cu(II) YANG
116-122
DIAMOBILISASI PADA SILIKA MODIFIKASI
Admi, Estu Widi dan Syukri
20 DEGRADASI PARASETAMOL SECARA SONOLISIS,
123-132
FOTOLISIS, DAN OZONOLISIS DENGAN MENGGUNAKAN KATALIS ZnO/ZEOLIT
Winda Zulvi, Zilfa, dan Safni
iii
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4 Nomor 1, Maret 2015
OPTIMASI PENENTUAN Ni(II), Co(II) dan Cr(III) DENGAN SIMULTAN SECARA VOLTAMMETRI STRIPING ADSORPTIF (AdSV) MENGGUNAKAN KALKON SEBAGAI PENGOMPLEKS
Ahmad Rasif a , Deswati a , dan Umiati Loekman b
a Laboratorium Analisis Instrumen Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas
b Laboratorium Analisis Terapan Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas
e-mail: deswati_ua@yahoo.com Jurusan Kimia FMIPA Unand, Kampus Limau Manis, 25163
Abstract
The optimation study of simultaneous determination of Ni(II), Co(II) and Cr(III) ions by Adsorptive Stripping Voltammetry (AdSV) using calcon as complexing agent was conducted. The aim of this research was obtain the optimum condition for simultaneous determination of Ni(II), Co(II) and Cr(III) ions by carrying out investigation toward several parameters, such as: consentration of calcon, pH of solution, accumulation potensial and acumulation time. Furthermore, determination the value of Relative standar deviation was conducted. The results of research was obtained optimum condition were: consentration of calcon 0.6 mM, pH = 6, accumulation time 60 s and accumulation potensial -0.6 V. The method has high degree of precision with the value of the Relative Standar Deviation with 8 respectively at the optimum condition were 3.12 % for Ni(II), 2.66 % for Co(II) and 1.44 % for Cr(III).
Keywords: Nickel, Cobalt, Chromium, Calcon, Adsorptive Stripping Voltammetry
I. Pendahuluan
polarografi dan spektrofotometri serapan atom, tetapi metoda tersebut tidak dapat
Perkembangan sektor industri di berbagai mengukur kadar ion-ion logam yang kawasan pesisir dan laut dewasa ini
tersebut, walaupun semakin meningkat, sehingga semakin
sangat
kecil
sebelumnya telah dilakukan prekonsentrasi banyak pula permasalahan pencemaran
(pemekatan) dengan cara ekstraksi pelarut. lingkungan yang ditimbulkan dan muncul
Oleh karena itu diperlukan metoda kepermukaan. Pencemaran yang terjadi di
alternatif yang dapat mengatasi masalah kawasan pesisir dan laut akibat penurunan
tersebut.Voltammetri Striping Adsorptif daya dukung perairan dari berbagai
(AdSV) dipilih sebagai alternatif metode aktivitas manusia sehingga kehidupan
analisis karena memiliki sensivitas tinggi, organisme di perairan terganggu. Salah
limit deteksi rendah pada skala μg/L, satu bentuk pencemaran yang terjadi di
penggunaannya mudah dan preparasi perairan laut berupa logam-logam berat
sampel yang mudah. Pada Voltammetri seperti: Hg, Cu, Cd, Cr, Pb, Fe, Zn, Ni dan
tahap pre- Co [1].
sripping
adsorptif
konsentrasinya waktunya lebih singkat, umumnya kurang dari 1 menit [2 - 10].
Unsur logam berat secara alamiah terdapat dalam air laut sangat rendah, yaitu berkisar
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk antara 10 -5 – 10 -2 mg/L, sementara matrik
kandungan logam berat sampel (kadar garam) cukup tinggi.
menentukan
dengan metoda AdSV. Penentuan Pb(II) Berbagai metoda analisis telah banyak
menggunakan dilakukan untuk penentuan logam-logam
danCd(II)
dengan
pengompleks morin yang teradsorpsi pada seperti:
elektroda film merkuri (HgFE) [11], menggunakan
penentuan Cu(II) dan Cd(II) dengan
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
menggunakan pengompleks asam 2,2 – serta peralatan gelas yang biasa digunakan dithiosalicylic [12], pendeteksian secara
dilaboratorium.
serentak Cd(II), Cu(II), dan Pb(II) dengan
digunakan pada menggunakan elektroda pasta karbon[13],
Bahan-bahan
yang
penelitian ini adalah HNO 3 pekat (merk), penentuan secara serentak Pb(II) dan Cd(II)
HCl pekat (merk), KCl pa., NH 4 OH (merk), dengan
CH 3 COOH (merk), CH 3 COONH 4 (merk), 3,5,7,3´,4´ –pentahydroxy–5´–sulfoflavone
menggunakan
pengompleks
kalkon, NiCl 2 .6H 2 O (merk), CoCl 3 .6H 2 O (quercetin –5’–sulfonic acid, QSA) [14], dan
(merk), CrCL 3 .6H 2 O (merk), metanol pa., penentuan secara serentak Cu(II) dan Zn(II)
gas N 2, akuabides dan sampel. menggunakan pengompleks dopamine [15].
2.2. Prosedur penelitian Penggunaan kalkon sebagai pengompleks
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk pada metoda AdSV telah dimanfaatkan
mendapatkan kondisi optimum penentuan pada
secara simultan ion logam Ni, Co dan Cr menentukan logam-logam berat dalam
secara Voltammetri Stripping Adsorptif. berbagai sampel air. Pada pengukuran
Oleh sebab itu dipelajari pengaruh dari Zn(II) yang menggunakan kalkon sebagai
parameter berikut yaitu, pengompleks, memberikan arus puncak
beberapa
pengaruh variasi konsentrasi kalkon yaitu yang lebih tinggi dibandingkan dengan
dari 0,2 mM sampai dengan 0,9 mM, variasi pengompleks lain seperti oksin, DMG dan
pH larutan dari pH 3 sampai dengan pH 9 , APDC [5]. Kalkon telah digunakan sebagai
potensial akumulasi dari – 0,2 V sampai pengompleks pada metoda AdSV untuk
dengan -1,1 V dan variasi waktu akumulasi penentuan besi, kobal dan nikel dalam air
dari 20 detik sampai dengan 100 detik. laut [6], penentuan Ni(II) dan Co(II) secara
ketelitian metoda simultan pada sampel air sungai Batu
Untuk
melihat
ditentukan nilai Standar Deviasi Relatif Busuk, dan air laut Bungus Padang [7],
(SDR). [8]
penentuan logam Cu, Cd, Pb dan Zn dalam air laut [8], dan penentuan secara
III. Hasil dan Pembahasan
simultan Cd(II), Cu(II) and Pb (II) dalam sampel air laut [9]. Sementara, penentuan
3.1. Pengaruh Variasi Konsentrasi Kalkon Fe(III), Ni(II), Co(II) dan Cr(III) secara
Kalkon digunakan sebagai pengomplek tunggal juga telah dilakukan menggunakan
pada penelitian ini, dimana reaksi antara pengompleks kalkon [10].
kalkon dengan ion logam akan membentuk kompleks analit. Konsentrasi pengompleks
Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian divariasikan mulai dari 0,1 mM – 0,8 mM untuk menentukan Ni(II), Co(II) dan Cr(III)
bertujuan untuk melihat sejauh mana secara simultan dengan metoda AdSV
pengomleks yang menggunakan
pengaruh
jumlah
diberikan terhadap nilai arus puncak. sehingga nanti bisa diaplikasikan pada
pengompleks
kalkon,
Semakin banyak jumlah analit yang pengukuran berbegai berbagai sampel air
terkomplekskan semakin banyak pula alam yang mengandung logam-logam
jumlah kompleks analit yang terakumulasi berat.
pada permukaan elektroda kerja, sehingga akan semakin tinggi arus puncak yang
II. Metodologi Penelitian
dihasilkan ketika terjadinya proses striping. Arus puncak timbul karena terjadinya
2.1. Bahan kimia, peralatan dan instrumentasi reduksi kompleks analit yang teradsorpsi Alat yang digunakan pada penelitian ini
pada permukaan elektroda kerja pada adalah Metrohm 797 Computrace dengan
tahap striping.
elektroda kerja HMDE,
Pada Gambar 1. terlihat bahwa arus puncak pembanding berupa Ag/AgCl/KCl, dan
elektroda
Cr(III) awalnya tinggi pada konsentrasi elektroda Pt sebagai elektroda pendukung;
kalkon 0,1 mM, ketika arus puncak Ni(II) pH meter Griffin model 80, Griffin &
dan Co(II) belum terbaca. Pada konsentrasi George Loughborough, Inggris; dan neraca
kalkon 0,2 mM arus puncak Cr(III) turun, analitis Mettler AE 200, Toledo OH-USA;
dan kembali naik sampai konsentrasi
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
kalkon 0,9 mM. Arus puncak Co(II)
tergantung kepada mengalami
yang
dihasilkan
kestabilan antara pengompleks dengan ion konsentrasi kalkon 0,2 mM dan arus
logam. Dari Gambar 4. terlihat bahwa puncak
kepekaan ion logam Cr(III) dengan konsentrasi kalkon 0,6 mM, setelah itu arus
paling tinggi
terjadi
pada
kalkon sangat baik puncak kembali mengalami penurunan.
pengompleks
dibandingkan ion logam Co(II) dan Ni(II), Sementara, arus puncak Ni(II) terlihat
dimana arus puncak yang dihasilkan jauh kadang naik dan kadang turun. Arus
lebih tinggi. Bahkan arus puncak Cr(III) puncak Ni(II) paling tinggi terjadi pada
sudah terbaca pada konsentrasi kalkon 0,1 konsentrasi
mM ketika arus puncak Ni(II) dan Co(II) konsentrasi kalkon 0,7 mM terjadi arus
belum terbaca. Kecenderungan ion logam kompromi antara Ni(II) dengan Co(II).
Cr(III) untuk membentuk kompleks dengan Pada kondisi ini dipilih konsentrasi kalkon
kalkon menyebabkan semua kalkon habis 0,6 mM sebagai konsentrasi optimum
bereaksi dengan ion logam Cr(III), ketika untuk pengukuran.
kalkon ditambahkan dalam jumlah kecil (0,1 mm). Sehingga arus puncak Ni(II) dan Co(II) tidak terbaca pada konsentrasi
kalkon 0,1 mM.
-n ( 150 k
3.2. Pengaruh Variasi pH
ca 100 Tingkat keasaman (pH) larutan uji sangat pun
mempengaruhi kestabilan kompleks analit
50 yang terbentuk antara ion logam dengan arus
0 kalkon. Pada pH tertentu akan terbentuk kompleks analit paling stabil sehingga akan
konsentrasi kalkon (mM) memberikan arus puncak yangpaling tinggi. Pada penelitian ini pH divariasikan
Ni(II)
Co(II)
Cr(III)
mulai dari 4 – 8 dengan tujuan untuk
melihat pada pH berapa dihasilkan arus Gambar 1. Kurva hubungan konsentrasi
puncak yang paling maksimum. kalkon (mM) Vs arus puncak (-
Pada Gambar 2.terlihat bahwa pada pH 4 konsentrasi
nA). Kondisi
pengukuran:
hanya arus puncak Cr(III) yang terbaca. campuran Ni(II), Co(II) dan
larutan
standar
Pada pH 5 arus puncak Cr(III) mengalami Cr(III) 10 µg/L, pH 6, potensial
kenaikan yang tajam, namun setelah itu akumulasi -0,7 V, waktu
arusnya hampir konstan sampai pH 9. Arus akumulasi 60 s, scan rate -0,3
puncak Ni(II) pada pH 5 ketika mulai sampai -1,4 V dan KCl 0,1 M
terbaca langsung tinggi, namun setelah itu sebagai elektrolit pendukung.
terjadi penurunan sampai pH 9. Sedangkan arus puncak Co(II) mengalami kenaikan
Kenaikan arus puncak menandakan bahwa mulai dari pH 5 sampai pH 6 kemudian belum semua ion logam yang membentuk
penurunan. Arus puncak kompleks dengan kalkon. Ketika jumlah
mengalami
kompromi terjadi antara Ni(II) dengan kalkon sudah berlebih dalam larutan, maka
Co(II) pada pH 6. Maka diputuskan untuk akan terjadinya kompetisi antara kompleks
mengambil pH 6 sebagai kondisi pH analit dengan kalkon untuk terakumulasi
optimum untuk pengukuran. pada permukaan elektroda kerja. Sehingga
Pada kondisi asam dengan banyaknya arus puncak akan menurun saat terjadinya
Jumlah H + yang terdapat dalam larutan uji proses striping.
menyebabkan terjadinya kompetisi antara Proses pengukuran ketiga buah logam
ion logam dengan H + untuk membentuk yang
kompleks dengan kalkon. Sedangkan pada menyebabkan terjadinya kompetisi antar
dengan banyaknya ion logam untuk membentuk kompleks
kondisi
basa
kandungan ion OH - dalam larutan uji dengan kalkon. Kuantitas arus puncak
menyebabkan logam cendrung membentuk
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
90 s. Arus puncak Ni(II) naik secara berkurangnya jumlah ion logam yang
hidroksida. Sehingga
menyebabkan
perlahan dari waktu akumulasi 10 sampai membentuk komplek dengan kalkon.
60 s, setelah itu terjadi penurunan sampai Berkurangnya jumlah kompleks analit yang
waktu akumalasi 90 s. Sementara, arus terbentuk menyebabkan kuantitas arus
puncak Co(II) dari waktu akumulasi 30 s puncak juga semakin menurun pada saat
selalu mangalami kenaikan sampai waktu proses striping.
akumulasi 90 s. Untuk waktu akumulasi optimum pada kondisi ini dipilih pada waktu akumulasi 60 s.
Ni(II)
Co(II)
Cr(III)
Gambar 2.Kurva hubungan pH Vs arus
10 20 30 40 50 60 70 80 90 puncak
waktu akumulasi (detik) pengukuran:
(-nA).
Kondisi
Co(II) Cr(III) larutan standar campuran
konsentrasi
Ni(II)
Ni(II), Co(II) dan Cr(III) 10 µg/L, konsentrasi kalkon 0,6
hubungan waktu mM, potensial akumulasi -0,7 V,
Gambar 3. Kurva
akumulasi (s) VS arus puncak (- waktu akumulasi 60 s, scane
nA).Kondisi pengukuran: rate -0,3 sampai -1,4 V dan KCl
konsentrasi larutan standar 0,1
campuran Ni(II), Co(II) dan pendudkung
sebagai
elektrolit
Cr(III) 10 µg/L, konsentrasi kalkon 0,6 mM, pH 6, potensial
3.3. Pengaruh Variasi Waktu Akumulasi akumulasi -0,7 V, scane rate -0,3 Waktu akumulasi berkaitan dengan proses
sampai -1,4 V dan KCl 0,1 M prekonsentrasi atau proses terdeposisinya
sebagai elektrolit pendukung. analit pada permukaan elekroda kerja. Divariasikannya waktu akumulasi, maka akan terlihat berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh kompleks analit untuk terakumulasi secara maksimum pada permukaan elektroda kerja. Pada penelitian ini waktu akumulasi divariasikan dari 10 –
Naik
atau
turunnya arus puncak
90 s dengan interval 10 s. tergantung pada banyaknya kompleks Pada Gambar 3. terlihat pada waktu
analit yang terakumulasi pada permukaan akumulasi 10 sampai 20 s hanya arus
Peningkatan arus puncak puncak dari Ni(II) dan Cr(III) yang terbaca.
elektroda.
menandakan belum semua kompleks analit Arus puncak Cr(III) awalnya tinggi namun
pada permukaan menurun pada waktu akumulasi 30 s ketika
yang
terakumulasi
elektroda kerja dalam selang waktu yang arus puncak dari Co(II) mulai terbaca. Pada
diberikan. Arus puncak maksimum terjadi waktu akumulasi 40 s arus puncak Cr(III)
pada saat semua kompleks analit sudah kembali mengalami kenaikan, kemudian
secara sempurna pada terjadi penurunan sampai waktu akumulasi
terakumulasi
permukaan elektroda kerja. Kemudian arus
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
hubungan potensial penurunan karena terjadinya kejenuhan
puncak akan kembali
mengalami
Gambar4. Kurva
akumulasi (V) Vs arus puncak (- pada permukaan elektroda kerja, sehingga
Kondisi pengukuran: pada saat proses striping berlangsung
nA).
konsentrasi larutan standar kompleks analit akan sulit untuk tereduksi
campuran NI(II), Co(II) dan yang mengakibatkan arus puncak yang
Cr(III) 10 µg/L, konsentrasi dihasilkan kecil. Arus puncak Cr(III) dan
kalkon 0,6 mM, pH 6, waktu Ni(II) yang terbaca pada pada waktu
akumulasi 60 s, scane rate -0,3 akumulasi 10 sampai 20 s ketika arus
sampai -1,4 V dan KCl 0,1 M puncak Co(II) belum terbaca, menandakan
sebagai elektrolit pendukung. kedua
kompleks analit
lebih
cepat
terakumulasi pada permukaan elektroda Kenaikan arus puncak menandakan belum dibandingkan Ni(II). Sedangkan arus
semua analit mengalami akumulasi pada puncak Cr(III) yang tinggi menandakan
elektroda kerja yang bahwa bahwa antara ion logam Cr(III)
permukaan
disebabkan karena nilai potensial yang dengan kalkon membentuk kompleks yang
cukup untuk lebih stabil dibandingkan ion logam Co(II)
diberikan
belum
mengakumulasikan kompleks analit secara dan Cr(III).
maksimum.
Sementara ketika nilai potensial yang diberikan berlebih, akan
menyebabkan terjadinya proses reduksi
3.4. Pengaruh Variasi Potensial Akumulasi kompleks analit selama proses akumulasi Potensial akumulasi merupakan potensial
berlangsung, sehingga arus puncak yang saat terdeposisinya kompleks analit pada
didapatkan pada saat striping akan permukaan elektroda kerja. Potensial
menurun.
akumulasi pada penelitian ini divariasikan mulai dari -0,3 V sampai -0,8 V, dengan
3.5. Penentuan Standar Deviasi Relatif tujuan untuk melihat pada potensisl berapa
(SDR)
kompleks analit
Penentuan standar deviasi relatif (SDR) maksimum pada permukaan elektroda.
terdeposisi
secara
dilakukan untuk menunjukkan ketelitian metode yang diuji. Adapun penentuan
Gambar 4.memperlihatkan bahwa arus standar deviasi relatif yang dilakukan puncak
dalam penelitian ini dengan melakukan padapotensial -0,8 V, namun pada potensial
Cr(III) maksimum
terjadi
pengukuran sebanyak 8 kali pengulangan. tersebut arus puncak dari Ni(II) dan Co(II)
tidak lagi terbaca. Sementara arus Ni(II) Tabel 1. Tabel hasil pengukuran standar dan Co(II) maksimum pada potensial -0,7
deviasi relative
V. Maka potensial -0,7 V dipilih sebagai potensial akumulasi optimum.
Arus Puncak Logam (-nA)
Ulangan
Ni(II)
Co(II) Cr(III)
2,66 % 1,44 % potensial akumulasi (Volt) Ni(II)
Co(II)
Cr(III)
Untuk penentuan standar deviasi relatif ini digunakan larutan standar campuran
ketiga logam Ni(II), Co(II), Cr(III) dengan
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
konsentrasi masing-masing 10 µg/L. Hasil Pada penelitian ini tidak dilakukan pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.1.
terhadap sampel, sehingga adanya matriks pengaanggu akan Dari data terlihat, standar deviasi relatif
perlakuan
apapun
mempengaruhi proses pengukuran. yang diperoleh ketiga logam menunjukkan nilai yang rendah yaitu Ni(III) sebesar 3,12
IV. Kesimpulan
%, Co(II) sebesar 2,66 % dan Cr(III) sebesar Berdasarkan hasil penelitian yang telah 1,44 %. Nilai standar deviasi relatif yang
disimpulkan bahwa rendah
dilakukan
dapat
Kondisi optimum untuk penentuan logam metoda yang tinggi.
Ni(II) Co(II) dan Cr(III) secara simultan dengan Voltammetri Striping Adsorptif
3.6 Aplikasi pada sampel (AdSV) yaitu: konsentrasi kalkon 0,6 mM, Kondisi optimum yang sudah diperoleh
pH larutan 6, waktu akumulasi 60 s dan sebelumnya
potensial akumulasi sebesar -0,7 V. pengukuran sampel air kran. Penentuan konsentrasi ketiga ion logam dalam sampel
diaplikasikan
pada
Standar Deviasi Relatif yang diperoleh air dilakukan dengan cara metoda standar
untuk mengukuran ketiga buah logam disi.
secara simultan yaitu: 3,12 % untuk Ni(II), 2,66 % untuk Co(II) dan 1,44 % untuk
Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa Cr(III). Nilai SDR yang kecil menunjukkan logam Co(II) tidak terdeteksi di dalam
bahwa metoda ini memiliki tingkat sampel. Sementara, Logam Ni(II) dan
ketelitian yang tinggi. Cr(III) terdeteksi dalam sampel, tetapi
V. Ucapan Terima Kasih
konsentrasinya tidak berhasil terukur. Terkait dengan selesainya penelitian ini Tidak terukurnya konsentrasi Ni(II) dan
penulis mengucapkan terima kasih kepada Cr(III) di dalam sampel kemungkinan
analis Laboratorium Analisis Instrumen disebabkan
Jurusan Kimia FMIPA UNAND. penganggu yang terdapat dalam sampel.
Syamsu, S., dan Sardjirun, S., 1985,Kandungan dan
H.S.,
Cr
Distribusi Logam Berat pada Berbagai Komoditi Ikan Laut Disalurkan Lewat TPI Pasar Ikan Jakarta,Skripsi, Fakultas
-200n
-150n
Perikanan, Institut Pertanian Bogor.
) (A
2. Waldichuck, M., 1974, Some Biological
I Co
Concern in Heavy Metals Pollution, In
-100n
Pollution and PHysiology of Marine Organism , Vernberg FJ, Vernberg, WB,
-50.0n Ni
(Eds), Academic Press Inc New York, pp. 1-45.
3. Deswati,dan
Abdullah,Z.,
Penggunaan
Sand Filter Dalam
Rangka Memperbaiki Kualitas Air dan Gambar 5.
Voltammogram sampel air kran Meminimalisasi Kandungan Logam laboratorium
Berat di Perairan Balai Benih Ikan UNAND. Kondisi pengukuran:
Jurusan
Kimia
Pantai (BBIP) Teluk Buo, Laporan konsentrasi kalkon 0,6 mM, pH 6,
Penelitian Proyek Research Grant TPSDP potensial akumulasi -0,7 V, waktu
Unand/VII , Padang. akumulasi 60 s, scane rate -0,3
sampai -1,4 V dan KCl 0,1 M
4. Amini, M.K., dan Kabiri, M., 2005, sebagai elektrolit pendukung.
Determination of trace amounts of nickel by differential pulse adsorptive
cathodic striping Voltammetry using
Jurnal Kimia Unand (ISSN No. 2303-3401), Volume 4, Nomor 1, Maret 2015
calconcarboxylic acid as a chelating Cadmium in Environmetal Water and agent, Journal of the Iranian Chemical
Tea Samples by Adsorptive Striping Society , 2, p. 32-39.
Voltammetry, Turk J. Chem, 35, p. 839-
5. Deswati, Suyani, H., dan Chairini, N.,
2013, Studi optimasi penentuan seng
13. Yantasee, W., Lin, Y., Fryxell, G.E., dan secara Voltammetri striping adsorptif
Simultaneous (AdSV), Jurnal Kimia Unand (ISSN),
Busche,
B.J.,
Detection of Cadmuim, Copper, and 2(1),p. 2303-3401.
Lead Using Carbon Paste Electode
6. Deswati, Suyani, H., Loekman, U., Modified With carbamoylphosphonic dan Pardi, H., 2013, Optimasi
acidself-assembled monolayer on Penentuan Besi, Kobal dan Nikel
mesoporous silica (SAMMS), Analytical dalam Air Laut secara Voltammetri
Chimica Acta, 502, p. 207-212. Striping Adsorptif(AdSV), Prosiding
14. Nagles,E., Arancibia,V., dan Rios, R., Semirata FMIPA UNILA, Lampung,
2012, Determination of Lead and hal. 187-192.
Cadmium
in
the Presence of
7. Agustiva, Deswati, dan Suryani, H., Quercetin –5’–sulfonic Acid by 2013, Optimasi Penentuan Ni(II) dan
Adsorptive Striping Voltammetry with Co(II)
a Hanging Mercury Drop Electrode Voltammetri
Secara Simultaan
dengan
and a Nafion –coated Mercury Film (AdSV), Jurnal Kimia Unand (ISSN),
Striping
Adsorptif
Electrode, Int. J. Electrochem. Sci., 7, p. 2(3), hal. 2303-3401.
8. Deswati, Suyani, H., dan Safni, 2012,
Simultaneous The Method Development of Analysisi
Determination of Trace Amounts of Cd, Cu, Pb and Zn in Sea Water by
Lead and Zinc by Adsorptive Cathodic Adsorptive
Striping Voltammetry, The Malaysian (AdSV) in the Presence of Calcon as
Striping
Voltammetry
Journal of Analytical Sciences, 12(2), p. Complexing Agent, Indo. J. Che., 12, p.
20-27.
9. Deswati, Suyani, H, Safni., Loekman, U., dan Pardi, H., 2013, Simultaneous Determination of Cadnium, Copper and Lead in Sea water by Adsorptine Striping Voltammetry in the Presence of Calcon, Indo. J. Chem., 13 (3), p. 236- 241.
10. Deswati, Munaf, E., Suyani, H., Loekman U, dan Pardi H:, 2014, The Sensitive and Simple Determination of Trace Metals Fe, Co, Ni and Cr in Water Samples by Adsorptive Striping Voltammetry (AdSV) in The Presence of Calcon, ISSN: 0975-8585, 5(4), p. 990-1000.
11. Nagles,E., Arancibia,V., Rios, R., dan Rojos,
C.,
2012,Simultaneous
Determination of Lead and Cadmium in
the Presence
Adsorptive Striping Voltammetry with
a Nafion –Ionic Liquid–coated Mercury Film Electrode, Int. J. Electrochem, 7, p. 5521-5533.
12. Gholivand, M.B., Pourhossein, A., dan Shahlaei,
M.,
2011,Simultaneous
Determination of
Copper
and
ANALISIS BOND DISSOCIATION ENTHALPY (BDE), PROTON AFFINITY (PA) DAN ELECTRON TRANSFER ENTHALPY (ETE) IKATAN O-H DARI SENYAWA MORIN
Bunga Rahayu, Emdeniz, dan Imelda
Laboratorium Kimia Komputasi Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas
e-mail: emdeniz1957@gmail.com Jurusan Kimia FMIPA Unand, Kampus Limau Manis, 25163
Abstract
Research on Bond dissociation enthalpy (BDE), Proton Affinity (PA) and Electron Transfer enthalpy (ETE) morin compounds based on the value of the enthalpy of formation ( ΔHf) and
morin compounds substituted electrons repellent group (CH 3 , OCH 3 and NH 2 ) and electron- withdrawing group (CN, NO2 and Cl) has been done. Further analysis of Quantitative Structure Activity Relationship (QSAR) between the BDE, PA and ETE with the structural
parameters that include descriptors atomic charge (q C and q O ), the distance between atoms (R CO and R OH ) and the electronic energy difference (E HOMO and E LUMO ) were calculated using ab initio and semiempirical AM1 methods after geometry optimization stages. OH groups that exist in each of the compounds have value morin BDE, PA and ETE different from one another. Results of correlation test BDE, PA and ETE are calculated based QSAR with results calculated
based on the value of the enthalpy of formation ( ΔH f ) each having a price of R 2 is 0.835; 0.659; 0,836 and 0,384. From these results it can be concluded that the use of QSAR to calculate the value of the BDE, PA and ETE gives relatively good results. ETE BDE impairment and inversely proportional to the increase in the value of the PA on the cluster repellent. And a decrease in the value of PA is inversely proportional to the increase in the value of BDE and ETE on withdrawing groups.
Keywords: Morin, ab initio, semiempirical AM1, geometry optimization
I. Pendahuluan
Radikal bebas yang paling penting yang terbentuk
reaksi oksidasi Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang
selama
radikal hidroksil (HO ● ), telah dilakukan beberapa peneliti, diyakini
diantaranya
alkoksil (RO ● ) dan peroksil (ROO ● ). bahwa flavonoid sebagai salah satu
Terdapat dua mekanisme yang berlaku kelompok senyawa fenolik yang memiliki
untuk senyawa fenol (ArOH) sebagai sifat antioksidatif serta berperan dalam
antioksidan. Diantaranya mencegah kerusakan sel dan komponen
aktivitas
Hydrogen Atom Transfer (HAT) selularnya oleh radikal bebas reaktif.
Berdasarkan hal tersebut,
ArOH → ArO ● +H ● pengetahuan dan wawasan mengenai peranan
diperlukan
Dan Single-Electron Transfer yang diikuti antioksidan
dengan Transfer Proton (SET-PT) dimilikinya 1 .
dan efek
biologis
yang
ArOH → ArOH +● + e - Morin merupakan salah satu senyawa
ArOH +● → ArO ● + H + flavonoid yang dapat bersifat sebagai anti
Mekanisme lain telah ditemukan dan oksidan.
dikonfirmasi atas dasar kinetika percobaan menghambat
Anti oksidan
ini
dapat
berturut-turut Proton Loss Electron Transfer Penambahan
meningkatkan ataupun
menurunkan
aktivitas antioksidan dari senyawa morin 3 .
ArOH → ArO - + H + - → ArO ArO ● + e -
Hasil akhir ketiga mekanisme tersebut Penelitian ini dilaksanakan pada bulan sama yaitu pembentukan radikal fenoksi
di Laboratorium (ArO ● ). Entalpi reaksi yang berkaitan
Januari-Juni
Jurusan Kimia, Fakultas dengan masing-masing mekanisme yang
Komputasi
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, dijelaskan diatas biasanya dinotasikan
Universitas Andalas.
sebagai 4 : Peralatan yang digunakan Sebuah laptop BDE
: O-H bond dissociation enthalpy AXIOO Intel Celeron Notebook PC, Intel ® PA
: proton affinity of phenoxide anion Core ™2 Duo CPU T6400 @ 2.00 GHz (2 ETE
: electron transfer enthalpy CPUS) 986 MB RAM, Compact Disc paket Program HyperChem pro 8.0 (Metoda Ab
Aktivitas antioksidan dipengaruhi oleh Initio dan Semi Empiris AM 1), program mudah atau sulitnya membentuk radikal
Statistical Package for Service Solutions (SPSS) dan kestabilan radikal yang terbentuk dari
for Windows versi 17.0. gugus O-H polifenol. Masing-masing gugus O-H memberikan nilai BDE, PA dan
2.2 Struktur yang diamati ETE yang berbeda antara satu dengan yang lainnya. Nilai BDE, PA, dan ETE dihitung
berdasarkan panas pembentukan (ΔH f )
molekul dalam keadaan dasar, radikal dan anion. Pada penelitian ini dilakukan analisis BDE, PA, dan ETE, yang bertujuan untuk
memprediksi nilai aktivitas senyawa morin yang belum diketahui data eksperimennya.
1. Struktur Morin (3,5,7,2´,4´- Parameter (descriptor) yang akan dihitung 6 pentahydroxyflavone )
Gambar
antara lain : muatan pada atom C pada
2.2.1. Optimasi Senyawa Morin dan gugus fenol (q O ),panjang ikatan C dengan
gugus flavonoid (q C ), muatan atom O pada
Penentuan Parameter Struktural O (r CO ), panjang ikatan O dengan H (r OH ),
penelitian ini, untuk Lowest Unoccupied Molecular Orbital (E LUMO ),
Dalam
menggambarkan struktur yang sebenarnya Highest Occupied Molecular Orbital (E HOMO ),
setiap senyawa dibuat model struktur 3D Bond Dissociation Enthalpy (BDE), Proton
menggunakan paket program Hyperchem. Affinity (PA), dan Electron Transfer Enthalpy
Proses selanjutnya adalah melakukan (ETE). Nilai BDE, PA, dan ETE ditentukan
molekul berupa secara manual. Pada penelitian ini diteliti
optimasi
geometri
molekul untuk pengaruh subtituen penarik elektron antara
minimasi
energi
memperoleh konformasi struktur paling lain : CN, NO 2 , dan Cl dengan subtituen
stabil
untuk
molekul morin dasar
menggunakan metoda ab initio sedangkan OCH 3 , dan NH 2. Selanjutnya di teliti
pendorong elektron antara lain: CH 3 ,
untuk molekul morin radikal dan anion kemungkinan penggunaan metoda HKSA
dilanjutkan dengan metoda semiempiris untuk menghitung nilai BDE, PA, dan ETE
AM1. Pada perhitungan ini gradient 0,001 (masing-masing sebagai parameter terikat)
kkal/Å mol dan maksimum cycle 2000. dan deskriptor sebagai parameter bebas.
Metode optimasi dilakukan berdasarkan Hubungan kuantitatif antara variabel
algoritma Polak-Ribiero. Keadaan struktur terikat dengan variabel bebas ini diolah
paling stabil ditandai dengan didapatkan dengan menggunakan metode statistik
energi total terendah. Untuk mendapatkan multilinear menggunakan program SPSS
luaran data dilakukan perhitungan single for
point terhadap masing-masing molekul diharapkan dapat digunakan sebagai
yang telah dioptimasi. Tentukan nilai parameter untuk penelitian selanjutnya.
parameter muatan pada atom C yang berikatan dengan atom O (q C ), muatan
II. Metodologi Penelitian
atom O pada gugus morin (q O ), panjang
2.1 Waktu dan tempat penelitian serta Alat ikatan pada atom C n yang berikatan dengan yang digunakan
O (r CO ), panjang ikatan pada atom O yang berikatan dengan H (r OH ), E LUMO (Lowest
Unoccupied Molecular
E HOMO statistik seperti R, R 2 , SD, dan F. Dari (Highest Occupied Molecular Orbital) dan
Orbital ),
semua bentuk persamaan dipilih beberapa ΔHf (nilai entalpi pembentukan) untuk
dianggap baik senyawa dasar, radikal, dan anion . Nilai
persamaan
yang
parameter statistik. Bond Dissociation Enthalpy (BDE), nilai
berdasarkan
nilai
Persamaan yang diperoleh digunakan Proton Affinity (PA), dan nilai Electron
untuk menghitung masing-masing nilai Transfer Enthalpy (ETE) hasil perhitungan
BDE, PA, dan ETE tanpa menggunakan ΔHf dari senyawa dasar morin serta
nilai entalpi pembentu kan (ΔH f ). senyawa morin dengan adanya gugus
mengetahui kualitas dan penarik
Untuk
kemampuan memprediksi dari setiap digunakan sebagai variabel terikatnya.
dan gugus
penolak
yang
model persamaan, maka dihitung harga PRESS-nya.
2.2.2. Perhitungan nilai BDE, PA, ETE radikal dan ETE anion
Nilai PRESS didapatkan dari persamaan : Nilai BDE, PA, ETE radikal dan ETE anion pada senyawa morin dihitung berdasarkan peritungan ΔHf pada struktur morin dasar, radikal dan anion. Dimana sebelumnya struktur
tersebut dioptimasi
dengan
metoda semempiris AM1 dan didapatkan Persamaan yang mempunyai nilai PRESS nilai ΔHf dari struktur dasar, radikal dan
terkecil dipilih sebagai persamaan yang anion tersebut.
terbaik untuk memprediksi nilai BDE, PA dan
ETE
menurut metode HKSA.
2.2.3. Penentuan Korelasi BDE, PA dan ETE Selanjutnya dilakukan uji statistik antara dengan
nilai BDE, PA, dan ETE prediksi yang Struktural
Masing-masing
Parameter
dihitung berdasarkan persamaan model Tahap selanjutnya dari penelitian ini adalah
dengn nilai BDE, PA dan ETE berdasarkan menentukan korelasi bivarian antara nilai
nilai ΔH f .
BDE, PA, dan ETE yang diperoleh dari
entalpi pembentukan (ΔH f ) yang dihasilkan
III. Hasil dan Pembahasan
dari metode semiempiris AM1 disebut
multilinear dilakukan untuk dengan variabel terikat, metode bivarian
Analisis
mengetahui hubungan linear antara nilai dengan menggunakan perangkat lunak
BDE, PA, dan ETE dengan parameter- SPSS
parameter struktural. Analisis multilinear Selanjutnya dari 7 variabel bebas yang
ini melibatkan dua variabel yaitu variabel tersedia dibuat variasi variabel bebasnya.
terikat dan variabel bebas. Variabel terikat Kemudian
berupa nilai BDE, PA dan ETE berdasarkan merupakan korelasi antara variabel terikat
didapatkan
output yang
nilai ΔH f dari molekul dan variabel bebas dengan variabel bebas.
berupa
deskriptor-deskriptor struktur elektronik. Deskriptor tersebut berupa
2.2.4. Penentuan Korelasi Senyawa Morin muatan atom C yang berikatan dengan –
Tahap selanjutnya dari penelitian ini adalah OH (q C ), muatan O pada –OH (q O ), jarak
dengan menentukan korelasi antara nilai antar atom C-O (r CO ), jarak antar atom O-H BDE, PA, dan ETE yang diperoleh dari
(r OH ), serta E HOMO , dan E LUMO .
3.1. Penentuan Parameter Struktural dan dari metode semiempiris AM1 dengan
entalpi pembentukan (ΔH f ) yang dihasilkan
Nilai BDE
deskriptor, dihitung
Dari penelitian ini didapatkan korelasi analisis
dengan
metode
antara nilai q O dan r OH pada umumnya menggunakan perangkat lunak SPSS 17,00
berbanding lurus dengan nilai BDE (ΔHf). dengan metode enter. Selanjutnya dari 7
Adanya gugus penolak elektron dapat variabel bebas yang tersedia dibuat variasi
menurunkan nilai BDE (ΔHf) , sedangkan variabel bebas, sehingga akan didapatkan
dengan adanya gugus penarik elektron beberapa
dapat meningkatkan nilai BDE (ΔHf) . Pada persamaan. Untuk setiap model persamaan
senyawa morin dengan penambahan gugus alternatif didapat beberapa parameter
penolak atau gugus penarik elektron yang
korelasi yang berbanding terbalik terhadap
nilai PA (ΔHf) , dan untuk nilai PA (ΔHf) BDE (ΔHf) terendah pada posisi radikal 3, hal
dengan subtituen NH 2 dengan nilai
tertinggi berada pada posisi radikal 5.
tersebut terjadi karena nilai r OH, E LUMO ,
Secara umum dapat terlihat bahwa
senyawa morin nilai BDE (ΔHf) .
E HOMO , dan ΔE berbanding terbalik dengan
kebanyakan
dari
tersubtitusi membentuk radikal lebih relatif Dari gugus tersubtitusi dapat dilihat bahwa
stabil pada posisi radikal 3. Akan tetapi senyawa
nilai PA tertinggi dimiliki oleh subtituen penolak
dengan penambahan
gugus
NO 2 pada posisi radikal 4’ dengan nilainya subtituen yang membentuk radikal relatif
sebesar 22,19052 kcal/mol. stabil pada senyawa morin pada posisi radikal 3 sebesar -294,18477 kcal/mol.
3.3. Penentuan parameter struktural dan nilai ETE secara radikal
3.2. Penentuan parameter struktural dan Dari penelitian ini dapat dilihat bahwa nilai PA
konstribusi nilai q C , r CO , E LUMO, E HOMO dan Dari penelitian ini didapatkan korelasi
ΔE dapat memberikan korelasi yang antara nilai q C ,q O ,r CO , dan r OH berbanding
berbanding terbalik dengan nilai ETE (ΔHf), lurus terhadap nilai PA (ΔHf) , sedangkan
sedangkan kontribusi nilai q O , dan r CO korelasi antara E LUMO , E HOMO , dan ΔE
memberikan korelasi yang berbanding berbanding terbalik terhadap nilai PA (ΔHf). lurus terhadap nilai ETE (ΔHf) .
Menurut beberapa literatur, pengaruh Dari data tersebut dapat disimpulkan adanya gugus penolak elektron dapat
bahwa dengan adanya gugus penolak menaikkan nilai PA (ΔHf) , sedangkan dengan
elektron dapat menurunkan nilai ETE (ΔHf) , adanya gugus penarik elektron dapat
sedangkan dengan adanya gugus penarik menurunkan nilai PA (ΔHf) .
elektron dapat menaikkan nilai ETE (ΔHf) . Umumnya pada senyawa morin dengan
Pada umumnya senyawa morin baik penambahan gugus penolak atau gugus
senyawa morin dasar maupun senyawa penarik elektron yang mempunyai nilai
morin dengan penambahan gugus penolak PA (ΔHf) tertinggi pada posisi radikal 3.
penarik elektron yang Adapun senyawa morin dengan subtituen
atau
gugus
mempunyai nilai ETE (ΔHf) tertinggi terdapat
pada senyawa dengan posisi radikal 7 dan berbanding terbalik terhadap nilai PA (ΔHf) ,
NH 2 korelasi antara nilai q O dan ΔE
terendah terdapat pada senyawa dengan sedangkan nilai r CO tidak memberikan
posisi radikal 3.
kontribusi nilai yang berpengaruh. Pada Akan tetapi pada senyawa morin dengan subtituen ini yang memiliki nilai PA (ΔHf) subtituen NH 2 dengan nilai ETE (ΔHf) yang tertinggi terdapat pada posisi radikal 3.
tertinggi terdapat pada posisi radikal 2’ dan Begitu juga terhadap senyawa morin
terendahnya terdapat pada posisi radikal 3. dengan subtituen gugus penarik elektron
Untuk senyawa morin dengan subtituen CH 3 , OCH 3, NO 2 dan Cl. Pada morin
OCH 3 dengan nilai ETE (ΔHf) yang tertinggi
terdapat pada posisi radikal 7 dan terendah r OH , ΔE, dan q O memberikan korelasi
dengan subtituen CH 3 kontribusi antara
terdapat pada radikal 5 hal tersebut terjadi berbanding terbalik terhadap nila PA (ΔHf)
karena kontribusi E LUMO , r OH , dan ΔE dengan nilai PA (ΔHf) tertinggi berada pada
berbanding terbalik terhadap nilai ETE (ΔHf) . posisi 7. Untuk morin dengan subtituen
Dari data tersebut dapat disimpulkan OCH 3 kontribusi antara E HOMO dan ΔE juga bahwa senyawa morin tersubtitusi gugus
memberikan korelasi yang berbanding
dapat menghasilkan terbalik terhadap nilai PA (ΔHf) dengan nilai
penolak
elekron
senyawa radikal yang relatif stabil yang PA (ΔHf) tertinggi berada pada posisi 5. Pada
ditandai dengan nilai ETE (ΔHf) yang paling senyawa morin dengan subtituen NO 2 kecil. Radikal yang paling stabil yaitu pada
kontribusi antara q O dan r OH memberikan posisi 3 dengan subtituen NH 2 dengan nilai korelasi yang berbanding terbalik terhadap
ETE (ΔHf) sebesar 53,94108 kcal/mol. nilai PA (ΔHf) , dengan nilai PA (ΔHf) tertinggi berad a pada posisi radikal 4’. Serta pada
3.4 Penentuan parameter struktural dan senyawa morin dengan subtituen Cl
nilai ETE secara anion
Dari penelitian didapatkan konstribusi nilai dengan nilai sebesar 4,899429 Untuk q O dan E LUMO dapat memberikan korelasi
penentuan nilai PA (prediksi) nilai PRESS yang berbanding lurus dengan nilai
terkecil didapatkan pada model persamaan ETE (ΔHf), sedangkan kontribusi nilai r CO ,
1 dengan tujuh variabel bebas yang terlibat
E HOMO dan ΔE memberikan korelasi yang dengan nilai sebesar 133,785600. Serta berbanding terbalik terhadap nilai ETE (ΔHf) .
untuk penentuan nilai ETE (prediksi) radikal Dapat disimpulkan bahwa dengan adanya
nilai PRESS terkecil didapatkan pada model gugus penolak elektron dapat menurunkan
persamaan 1 dengan 7 variabel bebas yang nilai ETE (ΔHf) , sedangkan dengan adanya
terlibat dengan nilai sebesar 17,776822 dan gugus penarik elektron dapat menaikkan
ETE (prediksi) anion nilai PRESS terkecil nilai ETE (ΔHf) . Pada umumnya senyawa
didapatkan pada model persamaan 1 morin baik senyawa morin dasar maupun
dengan 7 variabel yang terlibat dengan senyawa morin dengan penambahan gugus
nilai sebesar 66,765114. penolak atau gugus penarik elektron yang mempunyai nilai ETE (ΔHf) tertinggi terdapat
Tabel 1. persamaan Regresi Terbaik untuk pada senyawa dengan posisi radikal 3 dan
BDE (prediksi) , PA (prediksi) , terendah terdapat pada senyawa dengan
Penentuan
ETE (prediksi) radikal, dan ETE (prediksi) anion posisi radikal 7. Dari penelitian dapat disimpulkan bahwa senyawa morin tersubtitusi gugus penolak elektron dapat menghasilkan senyawa radikal yang relatif stabil yang ditandai dengan nilai ETE (ΔHf) yang paling kecil. Radikal yang paling stabil yaitu pada posisi
7 dengan subtituen NO 2 dengan nilai
ETE (ΔHf) sebesar -38,85548 kcal/mol.
3.5 Analisis Regresi Multilinear Dari hasil analisis regresi multilinear yang Untuk menentukan persamaan regresi
dilakukan antara variabel terikat dengan HKSA terbaik, dibuat beberapa model
variabel bebas, maka diperoleh model persamaan
persamaan terpilih (persamaan HKSA). kemungkinan
Berikut persamaan HKSA yang didapat : menggunakan variabel bebas seminimal
apakah
dengan
1. Model persamaan untuk penentuan mungkin kita sudah dapat menentukan
nilai Nilai BDE (prediksi) persamaan regresi terbaik, sehingga perlu
BDE = -275,773 + 160,723q C + 162,238q O dilihat parameter-parameter statistik untuk
+ 23,242r CO - 5,052E LUMO + setiap
model persamaan.
Parameter-
2,002E HOMO + 0,521ΔE -
33,690r OH AR 2 , F dan SD.
parameter statistik tersebut berupa R, R 2 ,
(n = 35 ; R 2 = 0,835 ; SD = 5,05418192)
Parameter statistik R 2 yang nilainya ˃0,800
atau dapat dikatakan mendekati 1,000 tidak
2. Model persamaan untuk penentuan menjamin
nilai Nilai PA (prediksi) merupakan
suatu persamaan
tersebut
PA = -2964,366 + 199,152q C + 930,073q O terbaik, hal ini dikarenakan nilai SD untuk
+ 3471,031r CO + 8,439E LUMO - semua model persamaan tidak memiliki
28,575E HOMO - 51,533ΔE - perbedaan yang jauh sehingga sangat sulit
918,533r OH untuk menentukan persamaan terbaik
(n = 35 ; R 2 = 0,659 ; SD = 16,31165519)
3. Model persamaan untuk penentuan Setelah uji PRESS dilakukan, dapat
hanya dengan melihat nilai R 2 saja.
nilai Nilai ETE (prediksi) radikal diketahui
ETE = 275,353 + 278,061q C + 267,831q O + terdapat pada model persamaan terpilih
102,501r CO - 11,821E LUMO - dengan nilai PRESS terkecil. Untuk
14,440E HOMO - 17,289ΔE - penentuan nilai BDE (prediksi) nilai PRESS
335,511r OH terkecil didapatkan pada model persamaan
(n = 35 ; R 2 = 0,836 ; SD = 9,66125617)
1 dengan tujuh variabel bebas yang terlibat
4. Model persamaan untuk penentuan maka korelasinya dapat dilihat pada nilai Nilai ETE (prediksi) anion
gambar 4.6.a dan gambar 4.6.b
ETE = 619,572 - 16,889q C - 144,738q O -
814,176r CO + 1,709E LUMO -
14,238E HOMO -
1,161ΔE +
367,676r OH (n = 35 ; R 2 = 0,384 ; SD = 6,55061208)
Bila diamati dari harga R 2 dari ketiga
persamaan tersebut yaitu ˃0,800 yang hampir mendekati satu, yang menunjukkan
Gambar 7.a Grafik hubungan nilai BDE (ΔHf) hubungan
nilai BDE (prediksi) parameter
yang sangat
morin beserta BDE (prediksi) dan ETE (prediksi) radikal. Pada
subtituen penolak (CH 3 , persamaan PA (prediksi) memiliki hubungan
OCH 3 , NH 2 ) yang kuat antara parameter struktural
karena harga R 2 0,60-0,80 dan ETE (prediksi) anion memiliki hubungan yang relatif kurang baik antara parameter struktural
karena memiliki nilai R 2 ˂0,400. Pada persamaan tersebut merupakan nilai R 2
untuk model hubungan yang bersifat ideal, sehingga parameter ini sudah memenuhi
Gambar 7.b Grafik hubungan nilai BDE (ΔHf) kaidah HKSA secara umum. Nilai standar
nilai BDE (prediksi) deviasi (SD) yang diperoleh merupakan
dengan
morin beserta nilai SD paling kecil diantara model
senyawa
subtituen penarik (CN, NO 2 , persamaan yang lainnya, sehingga dapat dinyatakan bahwa penyimpangan data Cl)
tersebut relatif kecil. Untuk memastikan persamaan HKSA terpilih dilakukan uji terhadap data eksperimen (nilai BDE (ΔHf) , PA (ΔHf) , ETE (ΔHf) radikal dan ETE (ΔHf) anion) dengan cara membuat kurva persamaan regresi linear
dari data eksperimen (nilai BDE (ΔHf) , Gambar 8. Grafik hubungan nilai PA (ΔHf) PA (ΔHf) , dan ETE (ΔHf) ) dan data prediksi
nilai PA (prediksi) dapat dilihat pada Lampiran 11 sampai
dengan
morin beserta Lampiran 14 dan hubungan linearnya
senyawa
subtituen dapat dilihat pada Gambar 7 sampai
Bila dipisahkan antara adanya gugus Gambar 10.
penolak (CH 3 , OCH 3 , NH 2 ) dan gugus penarik (CN, NO 2 , Cl) pada nilai PA, maka korelasinya dapat dilihat pada gambar 4.7.a dan gambar 4.7.b
Gambar 7. Grafik hubungan nilai BDE (ΔHf) dengan
nilai
BDE (prediksi)
Bila dipisahkan antara adanya gugus penolak (CH 3 , OCH
3 , NH 2 ) dan gugus
Gambar 8.a Grafik hubungan nilai PA
(ΔHf)
dengan nilai PA penarik (CN, NO 2 , Cl) pada nilai BDE,
(prediksi)
senyawa morin beserta
Gambar 9.b Grafik hubungan nilai ETE (ΔHf)
dengan
nilai ETE (prediksi)
morin beserta Gambar 8.b Grafik hubungan nilai PA (ΔHf) subtituen penarik (CN, NO 2 , dengan
senyawa
nilai
PA (prediksi) Cl)
subtituen penarik (CN, NO 2 ,
Cl)
Gambar
10. Grafik hubungan nilai ETE ( ΔHf) dengan nilai ETE (prediksi) anion senyawa
Gambar 9. Grafik hubungan nilai ETE ( ΔHf) morin beserta subtituen dengan nilai ETE (prediksi) radikal senyawa
morin beserta subtituen Dari keempat grafik diatas diketahui bahwa analisis regresi linear untuk
Bila dipisahkan antara adanya gugus penentuan nilai BDE (prediksi) didapatkan nilai
y = 0,835x + 47,26 dan R 2 = 0,835 , untuk penarik (CN, NO 2 , Cl) pada nilai ETE, maka
penolak (CH 3 , OCH 3 , NH 2 ) dan gugus
nilai PA (prediksi) didapatkan nilai y =0,658x + korelasinya dapat dilihat pada gambar 4.8.a
2,732 dan R 2 = 0,658, untuk penentuan nilai dan gambar 4.8.b
ETE (prediksi) radikal didapatkan nilai y =0,836x + 11,36 dan R 2 = 0,836, dan ETE (prediksi) anion didapatkan y = 0,384x + 42,68 dan R 2 = 0,384. Berdasarkan keempat persamaan ini dari nilai R 2 nya maka dapat diketahui bahwa penggunaan metoda HKSA untuk BDE dengan R 2 = 0,835 dan ETE radikal dengan R 2 = 0,836 relatif baik, sedangkan untuk PA dengan R 2 = 0,659 dan
Gambar 9.a Grafik hubungan nilai ETE (ΔHf) ETE anion dengan R 2 = 0,384 relatif kurang dengan
nilai
ETE (prediksi) baik.
IV. Kesimpulan
OCH 3 , NH 2 )
penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pada senyawa morin
1. Dari
hasil
gugus yang paling mudah membentuk radikal dan radikal yang stabil terdapat pada posisi radikal 3. Diantara subtituen yang tersedia, untuk nilai BDE subtituen