PENGEMBANGAN METODE ANALISIS POTENSIOMETRI DENGAN MENGGUNAKAN ION SELEKTIF ELEKTRODA MERKURI(ISE-HG) DARI SENYAWA IONOFOR 7,16-DITHENOYL-1,4,10,13-TETRAOKSA-7,16-DIAZACYCLOOCTADECANE (DTODC) UNTUK PENENTUAN ION MERKURI (HG).

(1)

PENGEMBANGAN METODE ANALISIS POTENSIOMETRI DENGAN MENGGUNAKAN ION SELEKTIF ELEKTRODA MERKURI

(ISE-Hg) DARI SENYAWA IONOFOR 7,16-dithenoyl-1,4,10,13- tetraoksa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) UNTUK

PENENTUAN ION MERKURI (Hg)

Oleh: Henni Cintya NIM 4103210016 Program Studi Kimia

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN 2014

(2)

Judul Skripsi : Pengembangan Metode Analisis Potensiometri dengan Menggunakan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dari Senyawa Ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoksa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) untuk Penentuan Ion Merkuri (Hg)

Nama : Henni Cintya

Nim : 4103210016

Program Studi : Kimia

Jurusan : Kimia

Menyetujui :

Dosen Pembimbing Skripsi

Drs. Jamalum Purba, M.Si NIP . 19641207199103002

Mengetahui :

Jurusan Kimia Ketua,

Prof. Drs. Motlan ,M.Sc., Ph.D Drs. Jamalum Purba, M.Si NIP . 195908051986011001 NIP.196301011989031004

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan karunia-Nya yang memberikan kesehatan dan hikmat kepada penulis sehingga mulai dari pembuatan proposal penelitian, penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan waktu yang direncanakan. Judul yang ditentukan dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan mei 2014 sampai agustus 2014 ialah “Pengembangan Metode Analisis Potensiometri dengan Menggunakan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dari Senyawa Ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoksa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) untuk Penentuan Ion Logam Merkuri (Hg).

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan judul proposal sampai penyusunan skripsi. Antara lain Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi dan Bapak Prof. Dr. Albinus Silalahi, M.S selaku dosen pembimbing akademik, Bapak Prof. Drs. Manihar Situmorang, M.Sc, Ph.D, Bapak Drs. Marudut Sinaga, M.Si dan Ibu Dra. Ani Sutiani, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan demi kelancaran penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua dosen, pegawai serta laboran yang terlibat dalam penyelesaian penelitian skripsi ini.

Secara khusus dan teristimewa kepada orang tua penulis, Bapak Jhonson Sinurat dan alm. Ibu Tiasa Siagian atas segala doa, bimbingan, kasih sayang dan dukungan moril maupun material kepada penulis. Kepada abang-abang saya Raywin Thomlinson Sinurat, S.T dan Herbert Sinurat. A,Md. Dan kepada adik saya Satria Sinurat, Sartika Butar-butar, Lolita Anggraini dan kepada kakak-kakak saya yakni Fitriana Siagian S.T dan Lesteria A,Md yang telah membantu dalam dukungan moril maupun material kepada penulis dan yang telah memotivasi penulis setiap harinya dalam penulisan skripsi.

(4)

Teristimewa buat teman dekat saya selama masa perkuliahan Christ Esra Saragih, Helnida Nainggolan dan Juni Iryanti Manalu, kalian telah banyak memberi banyak arti dalam masa perkuliahan saya. Sahabat satu bimbingan skripsi saya, Melinda Lena Sianipar. Teman-teman selama penelitian Kiki Agnesia Putri, Efbertias Sitorus, Evi Dorika Saragih, Josua Butar-Butar. Tidak juga lupa saya ucapkan terima kasih kepada bang Andreas Purba yang sudah membantu dalam penelitian, dan juga bang wiro naibaho S.Pd yang telah memotivasi saya. Terima kasih banyak buat seluruh mahasiswa/i kelas Non Kependidikan Kimia 2010 dan yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberi banyak arti dalam masa perkuliahan penulis.

Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kekurangan baik dalam tata bahasa maupun isi skripsi, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

Medan, Agustus 2014 Penulis,

Henni Cintya NIM. 4103210016

(5)

iii

PENGEMBANGAN METODE ANALISIS POTENSIOMETRI DENGAN MEN GGUN AK AN ION SELE KTI F ELE K TRODA ME RKU RI

(ISE-Hg) DARI SENYAWA IONOFOR 7,16-dithenoyl-1,4,10,13- tetraoksa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) UNTUK

PENENTUAN ION MERKURI (Hg)

Henni Cintya (4103210016) ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan proses pembuatan Ion Selektif Elektroda (ISE) senyawa ionofor turunan azacrown yang memiliki sensitifitas dan selektifitas yang tinggi dalam penentuan kadar ion logam merkuri. Pembuatan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) menggunakan ionofor sudah banyak dilakukan dilakukan sebelumnya. Namun pada penelitian ini ionofor yang digunakan dibuat dengan cara mensintesis suatu senyawa aktif dari bahan dasar 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DC) untuk menghasilkan ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxsa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC). Sintesis ini dilakukan dengan cara adisi dan substitusi 2-Thenoyl Klorida pada 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DC) dengan kehadiran Piridin dengan mengambil perbandingan yang terbaik dari peneliti sebelumnya yaitu perbandingan 3:10. Sehingga dari hasil sintesis ini didapatkan hasil sintesis yang berupa kristal putih yang merupakan senyawa aktif DTODC. Hasil dari Spektroskopi IR menunjukkan bahwa adanya gugus karbonil yang merupakan jelas substituen itu ada dalam hasil sintesis. Penelitian ini dilanjutkan dengan pembuatan membran yang terbuat dari campuran hasil sintesis yaitu ionofor DTODC, PVC, KTpClPB dan THF, sehingga dari hasil membran yang dibuat dapat dijadikan sebagai komponen pembuatan elektroda ISE. Pada penelitian ini pembuatan membran dilakukan dengan metode Spattring pemilihan metode ini dikarenakan untuk memperoleh lapisan membran yang sangat tipis yang bertujuan membuat membran lebih sesitif dan selektif saat pengujian. Setelah salah satu ujung pipa dipasang membran, maka selanjutnya adalah dengan memasukkan larutan internal antara lain NaCl 3 M dan digunakan elektroda pembanding Ag/AgCl untuk pengujian dengan menggunakan alat potensiometri.

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

Lembaran Pengesahan i

Riwayat Hidup ii

Abstrak iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar ix

Daftar Tabel xii

Daftar Lampiran xiii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1.Latar belakang 1

1.2.Batasan Masalah 5

1.3.Rumusan masalah 5

1.4.Tujuan penelitian 5

1.5.Manfaat penelitian 6

BAB II TINJAUAN TEORITIS 7

2.1. Ionofor 7

2.1.1. Jenis-jenis Senyawa Ionofor 8

2.1.2. Kegunaan Senyawa Sintesis Ionofor 8

2.2. Gugus Eter Dalam Senyawa Ionofor 9

2.3. Penemuan Eter Mahkota 9

2.3.1. Crown Eter (Eter Mahkota) Sebagai Ionofor 10 2.3.2. Afinitas Senyawa Eter Mahkota Terhadap Kation 11 2.3.3. Aza-Crown (Aza-Mahkota) dalam Ionofor 11

2.4. Ion Selektif Elektroda(ISE) 13

2. 4.1. Membran Elektroda dalam Ion Selektif Elektroda (ISE) 14 2.4.2. Analisis menggunakan Ion Selektif Elektroda (ISE) 15

(7)

vii

2.4.3. Analisis Penentuan Menggunakan Ion Selektif Elektroda (ISE) 19 2.4.4. Sifat-Sifat Membran Ion Selektif Elektroda (ISE) 22 2.4.5. Pengaplikasian Ion Selektif Elektroda (ISE) dalam Galvani 23

2.5. Merkuri (Hg) sebagai Pencemar 23

2.5.1. Keberadaan Merkuri Dialam 24

2.5.2. Sifat Fisika Kimia Merkuri 25

2.5.3. Efek Bahaya Merkuri 26

2.6. Metode Analisis Potensiometri 27

2.6.1. Elemen-elemen Dari Potensiometri 28 2.7. Metode Analisis Spektroskopi Infra Red (IR) 31 2.8. Spin Coating untuk Pembuatan Membran ISE 34

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 36

3.1. Tempat dan waktu penelitian 36

3.2. Alat dan Bahan Penelitian 36

3.3. Prosedur Penelitian 36

3.3.1. Penyediaan Zat dan Pembuatan Larutan 37 3.3.2. Sintesis dan Pemurnian Senyawa Ionofor DTODC 38 3.3.3. Pembuatan Membran dan Penggunaan Ionofor Membran ISE-Hg 38 3.3.4. Pembuatan Ion Selektif Elektroda (ISE) 38 3.3.5. Pengujian Ionofor dalam ISE-Hg pada Uji Potensiometri 39

3.4. Bagan Alir Penelitian 40

3.4.1. Diagram Alir Sintesis DTODC 40

3.4.2. Diagram Alir Pembuatan Membran dan Penggunaan Ionofor ISE-Hg 41 3.4.3. Diagram Alir Pembuatan Elektroda ISE-Hg 42 3.4.4. Diagram Alir Pengujian Ionofor dalam ISE-Hg pada Potensiometri 43

BAB IV PEMBAHASAN 44

4.1. Hasil Sintesis Ionofor DTODC 44

4.2. Identifikasi Dan Elusidasi Hasil Sintesis Ionofor DTODC 49 4.3. Analisis dan Identifikasi Hasil Sintesis Ionofor DTODC secara FTIR 50

(8)

viii

4.4. Pembuatan Membran dan Penggunaan Ionofor dalam ISE-Hg 53 4.4.1. Pembuatan Membran Tanpa Ionofor DTODC 54 4.4.2. Pembuatan Membran ISE dengan Menggunakan Ionofor 55 4.5. Pembuatan Elektroda Ion Selektif Elektroda (ISE) 56 4.6. Pengujian Ionofor dalam ISE-Hg pada Uji Potensiometri 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 66

5.1. Kesimpulan 66

5.2. Saran 67

Daftar Pustaka 68

Lampiran 71

(9)

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Beberapa Senyawa Penting Sebagai Identitas

Senyawa Ionofor DTODC 33

Tabel 2.2. Serapan Khas Beberapa Gugus Fungsi 34 Tabel 4.1. Tahap dan Hasil Sintesis Ionofor DTODC 47 Tabel 4.2. Analisis Ionofor Berdasarkan Sifat Fisik 50 Tabel 4.3. Hasil Pendekatan Spektrum IR pada serapan khas

Crown Eter 51

Tabel 4.4. Gambaran mengenai percobaan Pembuatan Membran Ion Selektif Elektroda,tanpa

menggunakan Ionofor dan menggunakan ionofor , dengan bentuk tekstur membran

yang bening, kenyal dan tipis. 54 Tabel 4.5. Hasil Uji Respon ISE-Hg Terhadap Ion Logam

Merkuri (Hg) Secara Potensiometri dengan Potensial 1 Volt selama 30 Sekon dengan Kawat

Wolfram 60

Tabel 4.6. Hasil Uji Respon ISE-Hg Terhadap Ion Logam Merkuri (Hg) Secara Potensiometri dengan Potensial 1 Volt selama 30 Sekon dengan Kawat

Tembaga 61

Tabel 4.7. Hasil Uji Respon ISE-Hg Terhadap Ion Logam Merkuri (Hg) Secara Potensiometri dengan Potensial 1 Volt selama 30 Sekon dengan Kawat

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Mekanisme kerja dari inofor: (A) pembentuk saluran (Channel) yang masuk ke dalam membran dan (B) melindungi muatan dari lingkungan

sekitarnya. 7

Gambar 2.2. Pengambaran secara 3 dimensi dimana mengambarkan efek induksi senyawa eter mahkota dalam mengikat kation(a) eter mahkota dibenzo -18 bebas (b) eter mahkota dibenzo --18 yang

menangkap ion K+ . 10

Gambar 2.3. Gambar Struktur eter mahkota dalam 3 dimensi yang mana Subtituen yang berikatan akan

mempengaruhi besar jejari kavitas eter mahkota. 11

Gambar 2.4. Struktur eter mahkota 12

Gambar 2.5. Contoh reaksi sintesis pengubahan DC menjadi

DTODC. 12

Gambar 2.6. Mekanisme reaksi pada antar muka membran

dengan larutan 17

Gambar 2.7. Skema elektroda selektif-ion (Morf) 19 Gambar 2.8. Grafik Penentuan Faktor Nernst dan Daerah Kerja 20 Gambar 2.9. Bagan pengukuran dengan potensiometer

menggunakan elektroda pembanding dan elektroda

indikator dengan larutan yang di uji. (Evans, 1991) 28 Gambar 2.10. Spektrofotometri Infra Red (IR) 32

Gambar 2.11. Spin Coating 35

Gambar 3.1. Diagram sintesis DTODC 40

Gambar 3.2. Diagram alir pembuatan membran ISE-Hg 41 Gambar 3.3. Diagram alir pembuatan elektroda ISE-Hg 42

(11)

Gambar 3.4. Diagram Alir Uji respon elektroda ISE-Hg 43 Gambar 4.1. Reaksi Pembentukan DTODC dari DC dengan

pereaksi 2-thenoyl klorida dan tetrahidrofuran yang

berperan sebagai pelarut reaktan 45 Gambar 4.2. Mekanisme reaksi pembentukan DTODC dari DC

dimana pada reaksi ini terjadi reaksi substitusi

atom atau H 45

Gambar 4.3. Proses kristalisasi 48

Gambar 4.4. (a)Kristal hasil sintesis pertama,(b)kristal hasil

sintesis kedua, (c) kristal hasil sintesis ketiga 49 Gambar 4.5. (1)Proses pengukuran titik leleh hasil sintesis, (2)

ionofor DTODC yang meleleh. 49

Gambar 4.6. Hasil analisis ionofor DTODC sintesis ketiga di

beacukai belawan 52

Gambar 4.7. (a) proses peletakan membran tanpa ionofor dengan menggunakan alat spin coating, (b) merupakan hasil percobaan membran tanpa menggunakan ionofor dan menghasilkan membran yang baik memiliki warna yang bening dan

ketebalannya tipis 55

Gambar 4.8. (a) Proses Peletakan Membran Ionofor dengan Menggunakan alat Spin Coating dan (b) Proses perataan Membran dengan Menggunakan Ionofor (c) Merupakan Hasil Percobaan Membran dengan Menggunakan Ionofor dan menghasilkan Membran yang Baik Memiliki Warna yang Bening dan

Ketebalannya Tipis 56

Gambar 4.9. Pengujian pipa atau selang PVC yang telah diletakkan membran dibawah bagian pipa atau selang PVC, kemudian selang PVC diisi aquades

(12)

Gambar 4.10. Skema Elektroda ISE-Merkuri 58 Gambar 4.11. Desain Elektroda ISE-Hg dan penempatannya pada

instrumen Potensiometri dengan Elektroda

Referensi 58

Gambar 4.12. Skema Disain Instrumentasi Potensiometri

Penentuan Merkuri 59

Gambar 4.13. Rancangan Potensiometri Penentuan Merkuri menggu-nakan Ion Selekktif Elektroda sebagai elektroda Kerja,dan Elektroda Ag/AgCl sebagai

elektroda pembanding. 59

Gambar 4.14. Grafik Potensial ISE-Hg Terhadap Ion Logam Merkuri pada Uji Potensiometri berturut-turut dengan volume 0; 10; 20; 30; 40; 50; 60 µL; dalam Larutan Buffer Posfat pH 5,0 dengan kawat

wolfram 61

Gambar 4.15. Grafik Potensial ISE-Hg Terhadap Ion Logam Merkuri pada Uji Potensiometri berturut-turut dengan volume 0; 10; 20; 30; 40; 50; 60 µL; dalam Larutan Buffer Posfat pH 5,0 dengan kawat

Tembaga 62

Gambar 4.16. Grafik Potensial ISE-Hg Terhadap Ion Logam Merkuri pada Uji Potensiometri berturut-turut dengan volume 0; 10; 20; 30; 40; 50; 60 µL; dalam

(13)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Perhitungan Rendemen 71

Lampiran 2. Perhitungan Konsentrasi Hg2+ dalam uji

Potensiometri 73

Lampiran 3. Hasil Analisis Ionofor DTODC Menggunakan IR 79

(14)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pencemaran logam berat sangat berbahaya bagi lingkungan dan juga merupakan salah satu jenis bahan pencemar yang dapat membahayakan kesehatan manusia, ini merupakan suatu berita yang sudah lama tersebar di kalangan masyarakat luas. Dan faktanya pencemaran logam berat ini sangat membahayakan baik lingkungan maupun tubuh manusia sekalipun. Beberapa zat yang bersifat racun atau toksik yang sangat sering mencemari lingkungan sekitar misalnya merkuri (Hg), timbal (Pb), kadmium (Cd), dan tembaga (Cu). Unsur logam berat ini mempunyai massa jenis lebih besar dari 5 g/cm3. Apabila tanpa disengaja kita mengkonsumsi makanan yang tercemar oleh logam-logam berat tersebut yang tidak dibutuhkan oleh tubuh, tubuh akan mengeluarkannya sebagian. Sisanya terakumulasi dibagian tubuh tertentu seperti pada hati, ginjal, rambut, jaringan lemak, dan kuku (Teddy Sanjaya, 2012).

Pencemaran logam berat merkuri (Hg) pada tanah dan air sangat membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia. Sampai sekarang juga belum diketahui fungsi biologis esensial dari logam Hg. Logam berat merkuri (Hg) merupakan unsur yang paling toksik bagi manusia dan banyak hewan tingkat tinggi. Merkuri atau raksa merupakan logam dengan ikatan metalik terlemah di antara semua logam, dan satu-satunya logam berfase cair pada temperatur kamar. Lemahnya ikatan metalik mengakibatkan tingginya tekanan uap pada temperatur kamar, dan merkuri dan turunannya ini sangat berbahaya sebagai racun jika terhisap oleh makhluk hidup dan lingkungan perairan. Semua komponen merkuri baik dalam bentuk metal maupun dalam bentuk alkil yang masuk ke dalam tubuh manusia secara terus-menerus menyebabkan kerusakan permanen pada otak, hati dan ginjal (Syaputra, 2009).

Secara alami merkuri dapat berasal dari gas gunung berapi dan penguapan dari air laut. Industri pengecoran logam dan semua industri yang menggunakan

(15)

merkuri sebagai bahan baku maupun bahan pendukung, limbahnya merupakan sumber pencemaran merkuri. Sebagai contoh antara lain adalah industri klor alkali, tambang emas, peralatan listrik, cat, termometer, tensimeter, industri pertanian, dan pabrik detonator. Keberadaan merkuri di alam dapat ditemukan dalam lingkungan tanah, udara, dan air (Sawyer, Heineman, and Beebe, 1984).

Merkuri dalam bentuk unsur ataupun ionnya sudah merupakan racun dalam jumlah yang kecil. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengkajian terhadap keberadaan spesies merkuri yang dalam jumlah kecil dengan suatu metode analisis spesiasi merkuri yang tepat, sehingga dapat mendeteksi keberadaan spesies merkuri tersebut. Untuk mendeteksi keberadaan merkuri diperlukan metode analisis yang sensitif, selektif, akurat dan cepat terhadap merkuri. Salah satu metode tersebut adalah metode potensiometri untuk penentuan merkuri dengan menggunakan elektroda merkuri.

Beberapa metode analisis yang telah dikembangkan untuk penentuan merkuri secara kuantitatif adalah metode spektrometri sinar tampak (Islam, dkk., 2007; Fleming, dkk., 2006; Khan, dkk.,2005; Chatterje, dkk., 2002; Hashem, 2002), spektrometri serapan atom (Mullapudi, dkk., 2008; Wijnhoven, dkk., 2007; da Silva, dkk.,2002; Izgi, dkk.,2000), spektrofluorimetri (Li,dkk., 2006) dan Fluoresens (Yoon,dkk.,2005). Dari hasil penelusuran studi pustaka diketahui bahwa metode analisis penentuan merkuri masih didominasi metode spektrometri serapan atom menggunakan atomic absorbtion spectroscopy (AAS) khusus, yaitu CV-AAS (Qi, dkk., 2007; Silva ,dkk., 2006; Li dkk., 2006; Baughman, 2006). Untuk penentuan merkuri di lapangan , beberapa metode analisis di atas sulit dilakukan karena tingginya biaya analisis dan rendahnya selektifitas penganalisaan. Penentuan merkuri menggunakan spektrofotometri sinar tampak kurang selektif yang disebabkan oleh kehadiran senyawa yang menggangu pengukuran optik (interferen) sehingga hasil analisis kurang akurat. Di samping itu, spektrofotometri sinar tampak selalu membutuhkan zat kimia pengabsorbsi yang harganya mahal, dan kebanyakan senyawa kimia pengabsorbsi ini bersifat karsinogenik sehingga tidak aman bagi pengguna (tenaga analis). Oleh karena itu, dibutuhkan suatu metode alternatif yang lebih praktis, murah dan lebih cepat

(16)

dengan peralatan yang sederhana. Dengan mempertimbangkan alasan-alasan tersebut maka ESI (Elektroda Selektif Ion) ditawarkan sebagai metode alternatif untuk analisis ion.

Di zaman sekarang ini banyak metode baru yang diperkenalkan dan dipergunakan dalam analisa kimia. Salah satu metode analisa yang cukup luas adalah metoda analisa dengan elektroda selektif ion (ESI). Elektroda selektif ion merupakan bagian yang sangat penting dalam sistem sensor elektrokimia terutama dalam analisis secara potensiometri dan voltametri (Suyanta, 2004). Metode ini mempunyai banyak kelebihan antara lain perakitannya sederhana, waktu analisis cepat, selektif, murah, dapat mengukur sampel dalam konsentrasi cukup rendah serta sensitivitas dan akurasinya tinggi. Akan tetapi, kekurangan metode ini adalah waktu hidupnya terbatas (Siswanta, 1996).

Elektroda Selektif Ion (ESI) adalah membran elektroda yang merespon selektif ion. Ini termasuk probe yang mengukur ion tertentu dan gas dalam larutan. ISE yang paling umum digunakan adalah pemeriksaan pH. Ion ISE lain yang dapat diukur meliputi fluoride, bromida, kadmium, dan gas dalam larutan seperti amonia, karbon dioksida, dan nitrogen oksida. Penggunaan Elektroda Selektif Ion dalam analisis lingkungan menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan metode lain dari analisis. Pertama, biaya set up awal untuk membuat analisis yang relatif rendah. Setup ISE dasar meliputi meter (mampu membaca milivolt), probe (selektif untuk setiap analit kepentingan), dan bahan habis pakai yang digunakan untuk berbagai pH atau penyesuaian kekuatan ion. Juga melihat ICE terbaru digunakan dengan PDA.

Pencarian senyawa aktif yang memberikan respon sensitif dan selektif terhadap ion logam berat masih diperlukan sebagai komponen membran ISE terutama rangka pembuatan dan pengembangan instrumen analisa yang sensitif, selektif, cepat, akurat, sederhana, mudah dioprasikan dengan biaya analisa yang relatif murah untuk analisa sampel yang mengandung logam berat. Salah satu ionofor yang dapat dimodifikasi dan memberikan respon terhadap ion logam adalah senyawa azokrown dan turunannya. Karena memiliki gugus fungsi yang

(17)

dapat memberikan peluang dalam penggerakkan electron dalam membrane elektroda (Situmorang, dkk., 2005).

Sintesis dari “cabang” turunan diaza crown untuk aplikasi potensial dalam menanggap kation logam berat adalah salah satu aspek yang sangat penting dalam tugas ini. Cabang ganda pada eter diaza crown mengandung gugus pengikat kation pada atom nitrogen yang telah digunakan akhir-akhir ini dalam reaksi fasa-transfer dan membrane pemindah kation. Khususnya, ionofor yang mengandung gugus thinyl pada nitrogen memberikan tranfortasi yang baik untuk ion logam timbal (II) pada membran transfor kation. Kemudian, pada awalnya sintesis jenis eter diazacrown N-tersubtitusi digunakan sebagai ionofor timbal (II) dan Merkuri (II) untuk aplikasi membran sensor.

Kemampuan eter mahkota sebagai agen pengompleks salah satu faktor penting adalah kesesuaian ukuran antara kation dan jari-jari kavitas. Salah satu faktor yang mempengaruhi kompleks eter mahkota kation adalah yaitu ukuran jari ion dan jari eter mahkota sehingga disimpulkan bahwa eter mahkota mampu menangkap ion secara selektif (Christensen, dkk., 1974).

Berdasarkan beberapa penelitian untuk pengembangan potensiometri merkuri juga telah dilaporkan oleh Situmorang, dkk (2005), yang dimana komponen dasar elektroda (ionofor) yang telah digunakan adalah senyawa 1,4,10-trioxa-7,13-diazacyclopentadecane dan memberikan selektivitas yang cukup baik dan memberikan respon yang konstan selama lebih 19 hari, setelah itu mengalami sedikit penurunan apabila elektroda ISE-Hg tidak disimpan dalam keadaan baru dan kondisi kering didalam kulkas. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk mengganti senyawa ionofor tersebut melalui sintesis yang sebelumya telah berhasil disintesis oleh Yank, dkk. (1998).

Adapun tujuan penelitian adalah mengembangkan senyawa ionofor azakrown berupa senyawa 7,16- dithenoyl -1,4,10,13-tetraoksa-7,16 diazacyclooctadecane (DTODC) sebagai senyawa ionofor yang menjadi komponen aktif di dalam membran elektroda ion selektif yang digunakan dalam pengukuran mengunakan sensor potensiometri untuk lebih memberikan reaksi selektif dan sensitif terhadap logam merkuri (Hg).

(18)

Berdasarkan uraian tersebut maka peneliti tertarik untuk membuat penelitian dengan judul “ Pengembangan Metode Analisis Potensiometri dengan Menggunakan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dari Senyawa Ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoksa-7,16 diazacyclooctadecane (DTODC) untuk Penentuan Ion Logam Merkuri (Hg)”.

1.2. Batasan Masalah

Yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Pengembangan pembuatan Ion selektif Elektroda (ISE) yang digunakan sebagai elektroda kerja pada sensor pontensiometri.

2. Pengembangan dalam pengujian respon ISE-merkuri dengan menggunakan sensor potensiometri.

3. Pengembangan Perbandingan hasil uji respon ISE-merkuri dengan potensiometri dengan menggunakan kawat wolfram dibandingkan dengan kawat tembaga dan perak.

1.3. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah diatas maka dapat dirumuskan masalah berikut : 1. Bagaimana pengembangan dalam proses pembuatan sintesis senyawa ionofor

DTODC.

2. Bagaimana pengembangan dalam pembuatan membran sebagai komponen ISE untuk penentuan ion merkuri (Hg)

3. Bagaimana pengembangan dalam pembuatan ion selektif elektroda (ISE) dalam penentuan ion merkuri (Hg)

4. Bagaimana Perbandingan hasil uji respon ISE-merkuri dengan potensiometri menggunakan kawat wolfram dibandingkan kawat tembaga dan perak.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun yang menjadi tujuan dalam penelitian ini adalah :

1. Mengembangkan proses pembuatan sintesis senyawa ionofor turunan azakrown DTODC.

(19)

2. Mengembangkan proses pembuatan membran sebagai komponen ion selektif elektroda (ISE) untuk penetuan ion merkuri (Hg).

3. Mengembangkan proses pembuatan ion selektif elektroda merkuri (ISE-Hg) untuk penetuan logam merkuri (Hg).

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:

1. Mengembangkan proses pembuatan Ion Selektif Elektroda (ISE) senyawa ionofor turunan azakrown DTODC yang akan memiliki daya sesitivifitas dan selektifitas yang baik untuk penentuan ion logam merkuri (Hg).

2. Mendapatkan Instrumen analisis berupa sensor potensiometri dengan ISE yang memiliki daya analisis yang cepat dan relatif murah,selektifitas dansensitifitas yang baik untuk penentuan logam merkuri (Hg).

3. Menghasilkan beberapa kontribusi ilmiah berupa publik asi di jurnal Nasional terakreditasi tentang sintesis ionofor sebagai bahan aktif ion selektif elektroda (ISE) untuk analisis penentuan logam merkuri (Hg).

(20)

66 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan serta pembahasan yang diuraikan diatas maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil sintesis Ionofor DTODC yang terbanyak dihasilkan pada percobaan sintesis keIII, dengan perbandingan ,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DC) dan 2-Theonoyl Klorida (3:10) dan menghasilkan Kristal berwarna putih sebanyak 0,3751 gram.

2. Pembuatan membran terdiri atas 3% Ionofor DTODC, 29% PVC, dan 68% KTpClPB dilakukan dengan metode “Spattring”, pemilihan metode ini dikarenakan untuk memperoleh lapisan membran yang sangat tipis yang bertujuan membuat membran lebih sesitif dan selektif saat pengujian.

3. Perancangan Ion Selektif Elektroda pada Instrumen Potensiometri,yang mana Ion Selektif Elektroda (ISE) berperan sebagai elektroda kerja dan Elektroda Hg/AgCl sebagai elektroda pembanding yang dihubungkan pada alat Potensiometer untuk menganalisis kadar merkuri dalam sampel.

4. Elektroda ISE-Hg memberikan respon terhadap ion logam merkuri dengan menggunakan kawat wolfram dibandingkan dengan kawat tembaga dan perak yang tidak stabil. Pengukuran dengan menggunakan kawat wolfram mempunyai signal (nilai potensial) yang semakin meningkat yang berbanding lurus pada setiap penambahan volume larutan merkuri, dan menghasilkan persamaan linear y = 0,218x + 28,91 ; r2= 0,947, hal ini menunjukkan bahwa terdapatnya ionofor DTODC pada komponen elektroda mampu memberikan respon yang sensitif terhadap ion logam merkuri (Hg).

5. Perbandingan hasil uji respon ISE-merkuri dengan potensiometri menggunakan kawat wolfram lebih bagus merepon dibandingkan kawat tembaga dan perak dapat dilihat bahwa wolfram memiliki tegangan sebesar 0,055 sedangkan kawat tembaga memiliki tegangan yang dihasilkan sebesar 0,0175 dan kawat perak memiliki tegangan sebesar 0,016. Dari tegangan yang

(21)

dihasilkan masing-masing kawat tersebut sangat mempengaruhi daya serap untuk menghasilkan sinyal sehingga dapat merespon dari larutan uji yaitu larutan Hg yang dapat dilihat pada pick atau sinyal yang dihasilkan pada potensiometer.

1.2Saran

Dari hasil penelitian, peneliti menyarankan:

1. Pengkajian lebih dalam terhadap prosedur yang dilakukan ,komposisi dalam sintesis Ionofor,komposisi pembuatan membran yang baik dan komposisi ionofor yang akan ditambahkan dalam membran.

2. Alangkah baiknya terlebih dahulu untuk mengukur ion logam merkuri pada potensiometri dilakukan pengkalibrasian supaya pada waktu pengukuran tidak menggangu dan menimbulkan kesalahan.

3. Untuk menghasilkan pengukuran yang baik dalam penggunaan potensiometer dalam pengukuran ion logam merkuri sebaiknya menggunakan elektroda referensi Ag/AgCl yang baik.

4. Sebaiknya dilakukan untuk pengukuran larutan uji dengan menggunakan kawat tembaga dan kawat perak dengan menggunakan volume penginjeksian dibawah volume 30-0 µL sehingga dapat merespon dengan baik. Selain kawat tembaga dan kawat perak dapat merespon dan harganya juga terjangkau. 5. Pengkajian lebih dalam mengenai hukum nernst, fakor nernst dan

mempelajari hubungannya volume larutan Hg2+ sebagai fungsi perubahan potensial

(22)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, (2010), (http://www.wissensdrang.com/auflhg.htm). (Diakses pada tanggal 09 Maret 2014).

Anonim, http://old.lf3.cuni.cz/chemie/english/practical_trainings/task_B4.htm. (Diakses pada tanggal 16 maret 2014).

Atikah, (1994), Pembuatan Dan Karakterisasi Elektroda Selektif Nitrat Tipe Kawat Berlapis, Tesis pasca sarjana ITB, Bandung.

Bailey, L., P., (1983), Analysis With Ion-Seletive Electrodes, Heyden & Son Ltd, London. (di acu dalam Fardiyah 2003).

Basset, J., (1994), Buku Ajaran Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Edisi Keempat, Penerbit Buku Kedokteran; Jakarta.

Buchari, (1983), "Pembuatan Suatu Elektroda Spesifik Bermembran Dan Penentuan Besaran Fisiko-Kimianya", Dirjen Dikti Dep. P&K.

Daintith., (1994), Kamus Lengkap Kimia, Terjemahan Suminar Achmadi. Erlangga, Jakarta.

Day R.A. dan Underwood A.L., (1998), Analisis Kimia Kuantitatif Edisi keenam, Erlangga, Jakarta.

Elsalamouny, A.R., Elreefy S.A., dan Hassan A.M.A., (2012), Lead Ion Selectives Electrode Based on 1,5-diphenylthiocarbazone, Res.J.Chem.SCi., 2(6): 38-42.

Evans, A., (1987), Potentiometry and Ion Selective Electrode, John Wiley and Sons, London.

Fardiyah, Q., (2003), Aplikasi Elektrode Selektif Ion Nitrat Tipe Kawat Terlapis Untuk Penentuan Secara Tak Langsung Gas NO, Tesis Program Studi Kimia ITB, Bandung.

Fessenden ., (1986), Kimia Organik jilid 1 Edisi ketiga. Pudjaatmaka AH, penerjemah: Erlangga, Jakarta.

Harvey, D., (2000), Modern Analytical Chemistry, McGraw-Hill Comp., New York.

Irawan, S, (2009), Toksisitas dan Transformasi Merkuri. http://www.chem-is try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/khelasi-merkuri/toksisitas-dan-transformasi-merkuri/. (Diakses pada tanggal 16 Maret 2014).

(23)

Kendüzler, E, dan Türker, A.R., (2003), Atomic Absorption specrophotometric Determination of trace copper in waters, aluminium foil and tea samples after preconcentration with 1-nitroso-2-napthol-3,6-disulfonic acid on Ambersorb 572, Analytica Chimica Acta, 480(2): 259-266.

Khopkar, S.M., (1990), Konsep Dasar Kimia Analitik, Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Kristianingrum, S., (2009), Kajian Teknik Analisis Merkuri Yang Sederhana, Selektif, Prekonsentrasi, Dan Penentuannya Secara Spektrofotometri, FMIPA UNY, Yogyakarta.

Lakshmarayanaiah, N., (1976), Membrane Electrode, Academic press, New York. Lamb, J. D., Izatt, R. M., Christensen, J. J., Eatough, D. J., (1979), Coordination

Chemistry of Macrocyclic Compounds, Plenum, New York.

Morf W. E., (1981), The Principles Of Ion-Selective Electrodes And Of Membrane Transport, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.

Neshkova, (2003), Validation of the membrane composition effect on the flow-injection signal profile of chalcogenide-based ion-selective sensor a model study using electrochemical approach: Hg (II) flow injection detector case. Analiytica Chemica Acta Vol. 476(1): 55-71.

Palar, H., (1994), Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat, Rineka Cipta, Jakarta.

Pungor, dan Klara T, (1970), The theory of ion-selective membrane electrode, the analist, 95 : 625-638.

Samosir, E., (2012). Sintesis Ionofor Sebagai Bahan Aktif Ion Selektif Elektroda (ISE) Untuk Analisis Penentuan Logam Merkuri (Hg) Di Dalam Sampel Lingkungan, Laporan Skripsi, Universitas Negeri Medan, Medan.

Sentosa, A., (2008), Pembuatan Dan Karakteristik Membrane Elektroda Selektif Ion Cd2+-Kitosan Sebagai Sensor Kimia, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Shamsipur, M., Raoufi, F, dan Sharghi, H., (2000), Solid phases extraction and determination of lead in soil and water samples using octadecyly silica membrane disks modified by bis [1-hydroxy-9,10-anthraquinone-2-methyl] sulfide and flame atomic absoption spectrometry, Talanta, 52: 637-643.

Siswanta, D. (1996), Development of Novel Ionophore for Chemical Ion Sensor Dissertation, Keio University, Yokohama.

(24)

Sitorus, M., (2010), Kimia Organik Umum, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Situmorang, M. (2001), Sintesis Ionofor Azacrown Untuk Membran Elektroda Ion Selektif Penentuan Timbal, Laporan Penelitian FMIPA UNIMED, Medan. Situmorang, M.; Simarmata, R., Napitupulu, S. K.; Sitanggang, P., dan Sibarani, O.M., (2005), Pembuatan Elektroda Ion Selektif Untuk Penentuan Merkuri (ISE-Hg), Jurnal Sain Indonesia 29(4): 126-134.

Situmorang,M, Purba,J., (2001), Potensiometri Penentuan Timbal Dengan Menggunakan Elektroda Ion Selektif, Jurnal Penelitian SAINTIKA 3(2): 100-109.

Skoog, D. A., Hooler, dan Wieman, (1998), Principles of Instrumental Analysis, Saunder College Publishing, New York, pp. 584-585: 673-674.

Suyanta, S., Buchari, dan Indra N., (2004), Kinerja Elektroda Selektif Ion Lanthanum Dengan Ionofor DACDA. Proseding Semnas FMIPA UNY. Tarigan, M., (2013), Pembuatan Elektroda Merkuri Menggunakan Ionofor Sebagai Bahan

Aktif Untuk Penentuan Merkuri, Laporan Skripsi UNIMED: Medan.

Takeuchi, Y., (2009), Pandangan Baru Tentang Materi, http://www.chem-is- try.org/materi_kimia/kimia_dasar/kimia-abad-21/pandangan-baru-tentang-materi/, (Diakses pada tanggal 16 Maret 2014).

Talebi, S.M, (1998), Determination of lead associated with airborne particular matter by flame atomic absorption and wavelength dipersive x-ray fluorescnence spectromerty, Internal Journal of Analytical Chemistry 72: 1-9.

Sibuea,V., Gorat, (2013), Pengembangan Ion Selektif Elektroda (Ise) Mengunakan Ionofor Untuk Penentuan Merkuri (Hg) Di Dalam Sampel Lingkungan, Laporan Skripsi FMIPA Universitas Negeri Medan, Medan. Wang, J., (2001), Analytical Electrochemistry Second Edition, John Wiley &

Sons, Inc, New York.

Yang, X.H., Hibbert, D.B., dan Alexander, P.W., (1998), Flow Injection Potensiomerty by PVC-Membrane Electroda with Substituted Azacrown Ionophore for Determination of Lead (II) and mercury (II) Ion. Analitica Chemica Acta 372: 387-398.

Yanunuar, A, _, Toksisitas Merkuri Di Sekitar Kita, Dapertemen Farmasi FMIPA-UI, Jakarta.

Zainiati, (2012), Sintesis Ionofor Sebagai Bahan Aktif Ion Selektif Elektroda (ISE) Untuk Analisis Penentuan Logam Merkuri (Hg) dalam Sampel Kosmetik, Laporan Skripsi, Universitas Negeri Medan, Medan.

(1)

2. Mengembangkan proses pembuatan membran sebagai komponen ion selektif elektroda (ISE) untuk penetuan ion merkuri (Hg).

3. Mengembangkan proses pembuatan ion selektif elektroda merkuri (ISE-Hg) untuk penetuan logam merkuri (Hg).

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:

(2)

66 5.1. Kesimpulan