PEMBUATAN ION SELEKTIF ELEKTRODA MERKURI (ISE-HG) DARI SENYAWA IONOFOR 7,16 - DITHNEOYL - 1,4,10,13 - TETRAOKSA - 7,16 - DIAZACYCLOOCTADECANE (DTODC) SEBAGAI BAHAN AKTIF UNTUK PENENTUAN ION LOGAM MERKURI (HG).

PEMBUATAN ION SELEKTIF ELEKTRODA MERKURI (ISE-Hg) DARI SE NYAW A I ONO FO R 7,16-dithenoyl -1,4,10,13-

tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) SEBAGAI BAHAN AKTI F UNTUK PENE NTUAN

ION LO GAM MERKURI (Hg)

Oleh:

Kiki Agnesia Putri Br. Sinulingga NIM 4101210002

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

ii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Padang Bulan, Kecamatan Medan Baru Provinsi Sumatera Utara pada pada tanggal 27 Agustus 1992. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Iskandar Sinulingga dan Erni Susanti. Pendidikan penulis dimulai dari tahun 1997 di Taman Kanak – kanak Nurul Amaliyah Tg. Morawa, lulus tahun 1998. Tahun 1998, pendidikan dilanjutkan di SD. Negeri KiriHulu No.101896 Tanjung Morawa dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun 2004, pendidikan dilanjutkan di SMP Negeri 1 Tanjung Morawa, dan lulus pada tahun 2007. Tahun 2007 pendidikan dilanjutkan di SMK Negeri 3 Medan, dan lulus tahun 2010. Tahun 2010 diterima sebagai mahasiswi di Program Studi Kimia, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan (UNIMED).

Kegiatan Intrakulikuler di Universitas Negeri Medan yang pernah diikuti oleh penulis antara lain adalah studi lapangan ke PDAM Tirtanadi Sunggal pada tahun 2012, PT. Adolina pada tahun 2013, dan melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan. Penulis juga pernah mengikuti Seminar Nasional Kimia, dan Seminar International Conference 2010. Terakhir, penulis lulus sidang meja hijau (ujian mempertahankan skripsi) pada tanggal 27 Agustus 2014.

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya yang memberikan kesehatan dan hikmah kepada penulis sehingga mulai dari penyusunan proposal penelitian, penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai waktu yang direncanakan. Skripsi ini berjudul “Pembuatan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dari Senyawa Ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoksa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) Sebagai Bahan Aktif Untuk Penentuan Ion Logam Merkuri (Hg)” yang disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sain Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unimed.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan banyak terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada Bapak Prof. Drs. Manihar Situmorang, M.Sc., Ph.D selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal pengajuan proposal penelitian sampai selesainya penelitian dan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si, Bapak Drs. Marudut Sinaga, M.Si dan Ibu Dra. Ani Sutiani, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran-saran mulai dari rencana penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi ini.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Westly Hutabarat, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik, Bapak Eidy Sihombing selaku dosen, serta Bapak Drs. Rahmat Nauli, M.Si, Bapak Dr. Marham Sitorus, M.Si, Bapak dan Ibu Dosen yang telah mendidik penulis selama melakukan studi di kampus Universitas Negeri Medan dan juga staf Pegawai Jurusan Kimia FMIPA Unimed, Bang Eriadi, Bang Nizam, Bang Daniel, Bang Andreas, Kak Tia, yang sudah membantu penulis.

Secara khusus, penulis menyampaikan penghormatan yang setinggi-tingginya kepada orang tua terkasih dan tersayang, Ayahanda Iskandar Sinulingga

v

dan Ibunda Erni Susanti, juga kepada Kakakku, Eriska Nova Yunita Br. Sinulingga S.Si, terima kasih atas segala dorongan, kasih sayang, pengorbanan dan do’a yang diberikan selama ini, serta dana kepada penulis dalam menyelesaikan studi di Unimed.

Kepada semua rekan-rekan mahasiswa/i kimia Unimed, khususnya Kimia Non-Kependidikan 2010, serta kepada Melinda Lena Sianipar, Henni Cyntia, Evidorika, Josua, Efbertias sebagai teman seperjuangan penulis dalam penelitian. Juga kepada Zulpijar Rahmadhan yang telah memberikan motivasi, do’a, semangat, dan masukkan kepada penulis. Serta kepada Sulya Fitri, Putri Jumairah, Siska Winti, Nurhidayanti, Putri Try, Pratiwi, Wiwit dan Desy selaku teman-teman seperjuangan yang telah memotivasi dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam penyelesaian skripsi ini, namun penulis sadar masih banyak kekurangan dan kelemahan di dalam skripsi ini, baik dari segi tata bahasa atau penulisan. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri dan pembaca seluruhnya.

Medan, Agustus 2014 Penulis,

Kiki Agnesia Putri Br. Sinulingga NIM. 4101210002

iii

PEMBUATAN ION SELEKTIF ELEKTRODA MERKURI (ISE-Hg) DARI SENYAWA IONOFOR 7,16-dithneoyl-1,4,10,13-tetraoksa-

7,16-di azacyclooct adecan e (DTO DC) S EBAGAI BAHAN AKTI F UNTUK PENE NTUAN

ION LO GAM MERKURI (Hg)

Kiki Agnesia Putri Br. Sinulingga (4101210002) ABSTRAK

Penelitian ini telah dilaksanakan di laboratorium Kimia Unimed dengan target membuat elektroda sebagai instrumen analisis, untuk diaplikasikan sebagai penentuan ion logam merkuri. Pembuatan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) menggunakan senyawa ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxsa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC). Dimana senyawa ini disintesis dengan melalui reaksi substitusi dari senyawa 2-thenoyl clorida pada 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DC) dengan kehadiran Piridin. Sintesis senyawa ionofor DTODC pada penelitian ini dilakukan sebanyak tiga kali dengan mengambil perbandingan yang terbaik dari peneliti sebelumnya. Sehingga diperoleh hasil sintesis senyawa ionofor DTODC terbaik sebanyak 0,3571 gram yang berupa kristal putih dengan % rendemen sebesar 80,62%. Kemudian dilakukan analisis secara fisika yaitu pengukuran titik leleh pada senyawa hasil sintesis tersebut dan diperoleh titik leleh sebesar 1350C, dimana hasil ini mendekati titik leleh senyawa DTODC secara literatur. selanjutnya senyawa ini dianalisis menggunakan Spektroskopi IR dan menunjukkan bahwa adanya gugus karbonil yang jelas merupakan substituen DTODC itu ada dalam hasil sintesis. Penelitian ini dilanjutkan pada pembuatan membran yang terbuat dari campuran ionofor DTODC, PVC, KTpClPB dan THF, pembuatan dilakukan dengan metode Spattring yang bedasarkan prinsip kecepatan putar dan waktu, proses ini menghasilkan membran yang cukup baik yang secara fisik membran terlihat berwarna bening, dan cukup kenyal. Selanjutnya membran dirangkai untuk pembuatan elektroda dengan bantuan larutan THF sebagai perekat. Setelah elektroda dibentuk, maka selanjutnya adalah mengisi larutan internal antara lain NaCl 3 M ke dalam elektroda dibarengi dengan pemasangan kawat wolfram dan penutup karet pada bagian atas elektroda, dalam pengujian respon elektroda digunakan elektroda pembanding Ag/AgCl. Pengujian elektroda ISE-Hg dengan potensiometri dilakukan dengan cara mengukur elektroda tersebut pada larutan HgNO3 10M dalam buffer posfat pH 5 dengan penambahan volume untuk setiap kali pengukuran, dan diperoleh respon yang sensitif pada elektroda ISE-Hg, hal itu terlihat pada pengukuran bahwa semakin banyak volume Hg2+ yang ditambahkan berbanding lurus dengan nilai potensial yang dihasilkan. Dan setelah dilakukan pengujian dan pengecekan pada elektroda ISE-Hg yang telah dibuat elektroda memiliki ketahanan hingga ± 15 hari dan tidak mengalami kebocoran.

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Bagian-bagian dari Elektroda Selektif-Ion 8

Gambar 2.2. Mekanisme Reaksi Antarmuka Membran dengan Larutan 9

Gambar 2.3. Rangkaian Pengukuran Potensial ISE 15

Gambar 2.4. Mekanisme Kerja dari Ionofor 16

Gambar 2.5. Struktur eter mahkota yang umum secara berurutan 18

yaitu (1) 1-mahkota-4; (2) 15-mahkota-5; (3)18-mahkota-6; (4) dibenzo-18-mahkota-6 dan (5) diaza-18-mahkota-6

Gambar 2.6. Reaksi Sintesis pengubahan DC menjadi DTODC 19

Gambar 2.7. Bagan Pengukuran Potensiometer Menggunakan Elektroda 22

Gambar 2.8. Alat Spin Coating 27

Gambar 3.1. Diagram Alir Sintesis Senyawa Ionofor DTODC 32

Gambar 3.2. Diagram Pembuatan Membran ISE-Hg 33

Gambar 3.3. Diagram Alir Pembuatan Elektroda ISE-Hg 33

Gambar 3.4. Diagram Alir Pengujian Ionofor dalam ISE-Hg 34

Gambar 4.1. Reaksi Pembentukan Sintesis DTODC dari DC 35

Gambar 4.2. Mekanisme Reaksi Pembentukan DTODC 35

Gambar 4.3. Kristal Hasil Sintesis Ionofor DTODC 38

Gambar 4.4. Proses Pengukuran Titik Leleh dengan Melting Point Block 39

Gambar 4.5. Hasil Analisis Ionofor DTODC 41

Gambar 4.6. Proses Tahapan Pembuatan Membran ISE-Hg 44

Gambar 4.7. Hasil Pembuatan Membran ISE-Hg 45

Gambar 4.8. Skema Elektroda ISE-Hg dengan Membran Ionofor 46

Gambar 4.9. Desain Elektroda ISE-Hg 46

Gambar 4.10. Rangkaian Pembuatan Elekroda Kerja ISE-Hg 47

Gambar 4.11. Skema Desain Instrumentasi Potensiometri 48

Gambar 4.12. Pengukuran Uji Respon ISE-Hg Terhadap Merkuri 49

Gambar 4.13. Grafik Potensial ISE-Hg Terhadap Logam Merkuri 50

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Perhitungan Rendemen Ionofor DTODC 57 Lampiran 2. Perhitungan Konsentrasi Hg2+ Dalam Uji 60

Potensiometri

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Pencemaran logam berat merupakan hal yang sangat berbahaya, baik bagi tubuh maupun bagi lingkungan. Pencemaran logam berat merupakan isu yang sudah lama tersebar di masyarakat luas. Salah satu logam berat yang berbahaya adalah logam merkuri (Hg). Merkuri dan turunannya disebut bahan pencemar logam paling berbahaya bagi makhluk hidup dan lingkungan perairan. Merkuri 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 ini sangat berbahaya sebagai racun jika terhisap oleh manusia, hewan dan tumbuhan. (http://www.wissensdrang.com/auflhg.htm). Semua komponen merkuri baik dalam bentuk metal ataupun dalam bentuk alkil yang masuk ke dalam tubuh manusia secara terus-menerus menyebabkan kerusakan permanen pada otak, hati dan ginjal. Keberadaannya di lingkungan banyak disebabkan oleh, sumber dari limbah industri, yang merupakan salah satu aktivitas manusia. (Irawan, Syaputra, 2009).

Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dan lain sebagainya. Jenis kedua adalah logam berat non esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dan lain-lain.

Beberapa metode analisis yang telah dikembangkan untuk penentuan merkuri secara kuantitatif adalah metode spektrometri dengan menggunakan senyawa kompleks o-carboxy phenyl diazoamino p-azobanzene (Chatterje, 2002) atau 4-(2-pyridylazo)-resornocinol (Hashem, 2002), pembuatan ESI berdasarkan

2

1,5-diphenylthiocarbazone (Elsalamouny, 2012), metode kapilari elektroforesis (Kenduzler dan Turker, 2003), metode electrothermal atomic absorption spectromerty (E-AAS) (Morena, 2000), dan metode Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (AAS) (Talebi, 1998). Namun untuk penentuan merkuri di lapangan, beberapa metode analisis tersebut sulit untuk dilakukan karena tingginya biaya analisis dan rendahnya selektifitas penganalisaan.

Penentuan merkuri menggunakan spektrosfotometri sinar tampak kurang selektif yang disebabkan oleh kehadiran senyawa yang mengganggu pengukuran optik (interferen) sehingga hasil analisis kurang akurat. Serta di samping itu, metode spektrofotometri sinar tampak selalu membutuhkan zat kimia pengabsorbsi ini bersifat karsinogenik sehingga tidak aman bagi seorang analisis. Metode HPLC dengan ion cromatography (HPLC-IC) dikenal sangat handal dalam penentuan ion pada konsentrasi yang sangat rendah (misalnya Ppm dan Ppb) (Buldini, 2000).

Pembuatan dan pengembangan instrumen analisis untuk penentuan logam berat seperti merkuri sangat penting untuk diperhatikan karena di antara berbagai macam logam berat yang ada, merkuri dan turunannya disebut sebagai bahan pencemar paling berbahaya bagi makhluk hidup dan lingkungan perairan. (Syaputra, 2009). Untuk mendeteksi keberadaan logam merkuri diperlukan metode analisis yang sensitif, selektif, akurat dan cepat terhadap merkuri. Salah satu metode tersebut adalah metode potensiometri untuk penentuan logam merkuri dengan menggunakan elektroda merkuri.

Saat ini telah banyak metode baru yang diperkenalkan dan dipergunakan dalam analisa kimia khusunya dalam analisa ion. Salah satu jenis metode analisa yang cukup luas untuk analisa ion adalah metoda analisa dengan ion selektif elektroda (ISE). Ion selektif elektroda (ISE) merupakan bagian yang sangat penting dalam sistem sensor elektrokimia terutama dalam analisis secara potensiometri dan voltametri (Suyanta, 2004). Keunggulan metode ISE ini mempunyai banyak kelebihan antara lain perakitan alat instrumennya sederhana, waktu analisis cepat, selektif, murah, dapat mengukur sampel dalam konsentrasi

3

cukup rendah serta sensitivitas dan akurasinya tinggi. Akan tetapi, kekurangan metode ini adalah waktu hidupnya terbatas. (Siswanta, 1996).

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 dioperasikan dengan biaya analisa yang relatif murah. Salah satu ionofor yang dapat dimodifikasi dan memberikan respon terhadap ion logam adalah senyawa azakrown dan turunannya. Karena memiliki gugus fungsi yang dapat memberikan peluang dalam penggerakkan elektron dalam membran elektroda (Situmorang, 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 membran 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.

Usaha pencarian dan sintesis senyawa ionofor untuk penentuan logam berat pada saat ini banyak mendapat perhatian, karena aplikasinya untuk digunakan dalam komponen sensor dalam kimia analisis sangat luas. Beberapa penelitian untuk pengembangan komponen ISE telah dilaporkan oleh (Yang, 1998) telah berhasil mensintesis turunan diazakrown eter seperti 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) dan senyawa 7,16-di(2-metilquinolyl)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DQDC) yang digunakan sebagai komponen ionofor dalam membran polivinilklorida (PVC) dapat memberikan respon yang selektif terhadap logam berat, namun bahan ini sangat sulit untuk dicari dan harganya sangat mahal di Indonesia. Dalam pengembangan metode analisis potensiometri, perlakuan yang paling sulit dalam mensintesis senyawa ionofor yang akan dibuat di dalam membran elektroda ion

4

selektif. Tujuan utama mensintesis adalah untuk mendapatkan senyawa kimia yang secara khusus dan selektif hanya dapat memberikan respon terhadap senyawa target. Dengan menggunakan ionofor yang selektif terhadap ion target maka akan dapat meningkatkan akurasi analisis secara kuantitatif.

Beberapa penelitian sebelumnya mengenai metode analisis merkuri seperti yang telah dilaporkan (Situmorang, dkk, 2005), dimana komponen dasar elektroda yang digunakan adalah senyawa 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclopentadecane (DC) telah memberikan selektivitas yang cukup baik dan memberikan respon yang konstan selama lebih 19 hari, setelah itu mengalami sedikit penurunan bila elektroda ISE-Hg tidak disimpan dalam keadaan baru dan kondisi kering didalam kulkas (Situmorang, dkk., 2005). Pada penelitian ini akan mengembangkan senyawa ionofor azakrown berupa senyawa 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) sebagai senyawa yang akan menjadi komponen aktif dalam membran elektoda ion selektif yang akan digunakan dalam pengukuran menggunakan sensor potensiometri agar dapat lebih memberikan reaksi selektif dan sensitif terhadap logam merkuri (Hg) yang terdapat dalam sampel, karena membran merupakan komponen kunci dari sensor potensiometri.

Dengan membran inilah suatu sensor merespon suatu analit secara selektif dalam matriks sampel yang mengandung ion-ion pengganggu. Beberapa penelitan sebelumnya juga mengembangkan metode ISE dengan menggunakan membran, dimana membran merupakan tempat senyawa aktif juga media sebagai reaksi yang terjadi saat elektroda mengenai analit sampel. Membran yang biasa digunakan dalam penelitian sebelumnya untuk pendeteksian senyawa tertentu adalah membran PVC, seperti dalam penentuan merkuri (Hg) oleh (Abdul Wahid Wahab, 2005) yang menggunakan membran PVC dengan komponen membran yaitu PVC (30 mg), pemplastis Anionic site/NPOE (60 mg), senyawa aktif (6 mg), dan Pottasium tetrakis 4-chloro phenyl borate/KTpClPB (3 mg) memberikan respon yang selektif dan sensitive untuk penentuan Hg(II). Membran yang digunakan biasanya mengandung senyawa polimer seperti; polisiloksilan, polistirena, poliamida, yang dipergunakan sebagai matriks dalam membrane. Pada penelitian ini digunakan membran PVC dengan perbandingan komposisi terbaik

5

dari penelitian sebelumnya (Miskalikasina, 2009). Pemilihan membran PVC ini diharapkan memiliki ketahan yang cukup lama untuk waktu hidup elektroda dikarenakan seperti yang telah diketahui kelemahan pemakaian elektroda adalah batas waktu hidup yang relatif singkat.

Oleh karena sebab yang telah dijelaskan sebelumnya, peneliti melakukan penelitian lebih lanjut tentang senyawa ionofor melalui Pembuatan Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) Dari Senyawa Ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) Sebagai Bahan Aktif Untuk Penentuan Ion Logam Merkuri (Hg).

1.2. Batasan Masalah

Penelitian ini di batasi pada :

1. Mensintesis senyawa ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diacyclooctadecane (DTODC) sebagai komponen ISE-Hg.

2. Pembuatan membran Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dengan senyawa ionofor DTODC sebagai komponen ISE-Hg.

3. Pembuatan desain elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) yang mengandung senyawa ionofor DTODC dalam metode potensiometri untuk penentuan ion merkuri (Hg).

4. Pengujian respon elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) terhadap ion merkuri (Hg) dala metode potensiometri.

1.3. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara mensintesis senyawa ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diacyclooctadecane (DTODC).

2. Bagaimana cara membuatan membran Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) dengan senyawa ionofor DTODC sebagai komponen ISE-Hg. 3. Bagaimana desain elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) yang

mengandung ionofor DTODC sebagai senyawa aktif dalam metode potensiometri untuk penentuan ion merkuri (Hg).

6

4. Bagaimana cara uji respon elektroda ISE-Hg untuk penentuan ion merkuri (Hg).

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mensintesis senyawa ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) sebagai komponen Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg).

2. Membuat membran ISE-Hg dengan mengaduk komponen ionofor DTODC sebagai komponen elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg).

3. Membuat desain elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) yang mengandung ionofor DTODC sebagai senyawa aktif dalam metode potensiometri untuk penentuan ion merkuri (Hg).

4. Mengetahui respon Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) untuk penentuan ion merkuri (Hg).

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adaah sebagai berikut :

1. Memperoleh senyawa ionofor 7,16-dithenoyl-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane (DTODC) sebagai komponen Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg).

2. Memperoleh membran ISE-Hg dengan senyawa ionofor DTODC sebagai komponen elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg).

3. Memperoleh desain instrumen analisis berupa elektroda ISE-Hg yang mengandung ionofor DTODC sebagai senyawa aktif dalam metode potensiometri untuk penentuan ion merkuri (Hg).

4. Memporoleh hasil uji respon elektroda Ion Selektif Elektroda Merkuri (ISE-Hg) terhadap ion merkuri (Hg) dalam metode potensiometri.

52 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

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

1. Diperoleh hasil sintesis ionofor DTODC yang terbaik dari penelitian ini sebanyak 0,3751 gram melalui reaksi subtitusi dalam suasana asam, menghasilkan kristal berwarna putih dengan % rendemen 80,62 % .

2. Pembuatan membran ISE-Hg yang dilakukan dengan metode spattring

menggunakan alat spin coating dengan mengaduk komponen membran yang terdiri atas 3% Ionofor DTODC, 29% PVC, dan 68% KTpClPB dan menghasilkan membran yang tipis, bening, dengan kekenyalan yang baik. 3. Desain ISE-Hg dibuat dengan pipa PVC yang dilapisi membran ionofor

DTODC dengan larutan internal NaCl 3M untuk pengisi elektoda yang berfungsi sebagai larutan transfer ion.

4. Elektroda ISE-Hg memberikan respon terhadap ion logam merkuri dan

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. Elektoda ISE-Hg yang digunakan dalam penelitian dapat dikatakan sudah

baik hal ini dapat ditinjau dari waktu tanggap yang cepat saat pengujian serta waktu hidup yang cukup lama (sekitar 2 minggu), namun kelemahan elektroda adalah kurangnya respon yang sensitif terhadap ion logam merkuri setelah dipakai beberapa kali pengujian. Serta saat pengujian dan pengukuran masih terjadi drifting, hal ini kemungkinan disebabkan kondisi elektroda referensi Ag/AgCl yang kurang baik untuk digunakan.

53

5.2. Saran

Dari hasil penelitian, peneliti menyarankan:

1. Pada pengukuran ion merkuri sebaiknya perlu sebelumnya dilakukan

penetralan terhadap ion-ion penggangu agar pada waktu pengukuran tidak menggangu dan menimbulkan kesalahan serta perlu dilakukannya kalibrasi pada alat potensiometri.

2. Pada pengukuran ion logam merkuri dalam uji potensiometri sebaiknya menggunakan elektroda referensi Ag/AgCl yang baik (tidak mengalami kebocoran) sehingga hasil pengukuran yang diperoleh akan baik dan dalam penggunaan potensiometer diperlukan uji kalibrasi pada elektroda referensi dan juga pengaruh guncangan pengadukan terhadap nilai noise yang dihasilkan oleh signal detector.

3. Perlu dilakukan pengembangan uji secara fisika terhadap komponen

membran baik ukuran pori-pori membran serta variasi ketebalan membran yang paling baik untuk pengukuuran suatu ion logam berat khususnya merkuri.

54

DAFTAR PUSTAKA

Abdel, H., (2011), Development and characterization of new ion –selective

electrode for determination of diquit dibromide pesticide in real samples

and its electrochemical degradation, Al-Azhar University of Gaza

Deanship of Postgarduate Studies and Research Affairs, Gaza Palestina Alfian, Z., (2006), Merkuri Antara Manfaat dan Efek Penggunaanya Bagi

Kesehatan Manusia dan Lingkungan,Universitas Sumatera Utara,Medan

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., Vol.

2(6): 38-42

Evans, Z., (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 dan Fessenden, (1986), Kimia Organik jilid 1 Edisi ketiga.

55

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)

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. 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,

56

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

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., (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, Susanto I.R., 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 Vol.

72: 1-9

Sibuea,V., Gorat, (2013), Pengembangan Ion Selektif Elektroda (Ise)

Mengunakan Ionofor Untuk Penentuan Merkuri (Hg) Di Dalam Sampel Lingkungan, Laporan SkripsiFMIPA Universitas Negeri Medan, Medan

Wang, J., (2001), Analytical Electrochemistry Second Edition, John Wiley &

57

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 Acta372: 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,

52 5.1. Kesimpulan

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

1. Diperoleh hasil sintesis ionofor DTODC yang terbaik dari penelitian ini sebanyak 0,3751 gram melalui reaksi subtitusi dalam suasana asam, menghasilkan kristal berwarna putih dengan % rendemen 80,62 % .

2. Pembuatan membran ISE-Hg yang dilakukan dengan metode spattring menggunakan alat spin coating dengan mengaduk komponen membran yang terdiri atas 3% Ionofor DTODC, 29% PVC, dan 68% KTpClPB dan menghasilkan membran yang tipis, bening, dengan kekenyalan yang baik. 3. Desain ISE-Hg dibuat dengan pipa PVC yang dilapisi membran ionofor

DTODC dengan larutan internal NaCl 3M untuk pengisi elektoda yang berfungsi sebagai larutan transfer ion.

4. Elektroda ISE-Hg memberikan respon terhadap ion logam merkuri dan 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. Elektoda ISE-Hg yang digunakan dalam penelitian dapat dikatakan sudah baik hal ini dapat ditinjau dari waktu tanggap yang cepat saat pengujian serta waktu hidup yang cukup lama (sekitar 2 minggu), namun kelemahan elektroda adalah kurangnya respon yang sensitif terhadap ion logam merkuri setelah dipakai beberapa kali pengujian. Serta saat pengujian dan pengukuran masih terjadi drifting, hal ini kemungkinan disebabkan kondisi elektroda referensi Ag/AgCl yang kurang baik untuk digunakan.

5.2. Saran

Dari hasil penelitian, peneliti menyarankan:

1. Pada pengukuran ion merkuri sebaiknya perlu sebelumnya dilakukan penetralan terhadap ion-ion penggangu agar pada waktu pengukuran tidak menggangu dan menimbulkan kesalahan serta perlu dilakukannya kalibrasi pada alat potensiometri.

2. Pada pengukuran ion logam merkuri dalam uji potensiometri sebaiknya menggunakan elektroda referensi Ag/AgCl yang baik (tidak mengalami kebocoran) sehingga hasil pengukuran yang diperoleh akan baik dan dalam penggunaan potensiometer diperlukan uji kalibrasi pada elektroda referensi dan juga pengaruh guncangan pengadukan terhadap nilai noise yang dihasilkan oleh signal detector.

3. Perlu dilakukan pengembangan uji secara fisika terhadap komponen membran baik ukuran pori-pori membran serta variasi ketebalan membran yang paling baik untuk pengukuuran suatu ion logam berat khususnya merkuri.

DAFTAR PUSTAKA

Abdel, H., (2011), Development and characterization of new ion –selective electrode for determination of diquit dibromide pesticide in real samples and its electrochemical degradation, Al-Azhar University of Gaza Deanship of Postgarduate Studies and Research Affairs, Gaza Palestina Alfian, Z., (2006), Merkuri Antara Manfaat dan Efek Penggunaanya Bagi

Kesehatan Manusia dan Lingkungan,Universitas Sumatera Utara,Medan 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., Vol.

2(6): 38-42

Evans, Z., (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 dan Fessenden, (1986), Kimia Organik jilid 1 Edisi ketiga.

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)

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. 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

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., (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, Susanto I.R., 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 Vol.

72: 1-9

Sibuea,V., Gorat, (2013), Pengembangan Ion Selektif Elektroda (Ise)

Mengunakan Ionofor Untuk Penentuan Merkuri (Hg) Di Dalam Sampel Lingkungan, Laporan SkripsiFMIPA Universitas Negeri Medan, Medan Wang, J., (2001), Analytical Electrochemistry Second Edition, John Wiley &

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 Acta372: 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,