ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV) …digilib.unila.ac.id/27112/3/SKRIPSI TANPA BAB...

70
ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV) DIBENZOAT (Skripsi) Oleh EKA HURWANINGSIH JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2017

Transcript of ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV) …digilib.unila.ac.id/27112/3/SKRIPSI TANPA BAB...

ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV)

DIBENZOAT

(Skripsi)

Oleh

EKA HURWANINGSIH

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

ABSTRAK

ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV)

DIBENZOAT

Oleh

Eka Hurwaningsih

Telah dilakukan penelitian tentang analisis voltammetri senyawa difeniltimah(IV)

dibenzoat menggunakan elektroda kerja emas dengan teknik voltammetri

gelombang persegi dan voltammetri siklik. Senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat

[(C6H5)2Sn(OCOC6H5)2] merupakan senyawa turunan organotimah(IV)

karboksilat yang telah disintesis. Telah diketahui bahwa senyawa tersebut

memiliki aktivitas yang baik sebagai antikorosi pada besi lunak. Daya guna dan

tingkat bahaya senyawa baru tersebut dapat dilakukan dengan analisis kimia

menggunakan metode voltammetri. Analisis ini dilakukan untuk membuat atau

menyiapkan metode analisis kimia senyawa baru difeniltimah(IV) dibenzoat

dengan menggunakan teknik voltammetri gelombang persegi serta menghitung

nilai kf senyawa tersebut dengan teknik voltammetri siklik. Validasi metode telah

dilakukan dengan membuat larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat dengan

variasi konsentrasi yaitu 3,20 × 10-3

M; 2,56 × 10-3

M; 1,92 × 10-3

M; 1,28 × 10-3

M; dan 0,64 × 10-3

M dengan pelarut DMSO dan elektrolit pendukung NaCl 0,02

M menggunakan teknik voltammetri gelombang persegi dengan jendela potensial

+700 mV hingga +1400 mV pada laju selusur 100 mV/s. Sedangkan untuk

menghitung nilai kf senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat pada konsentrasi 3,20 ×

10-3

M menggunakan metode voltammetri siklik pada laju selusur 100 - 1000

mV/s kemudian dianalisis menggunakan perangkat lunak Polar 5.8.3. Validasi

metode menggunakan empat parameter uji yaitu linieritas, presisi (ketelitian),

limit deteksi, dan sensitivitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode

analisis dengan teknik voltammetri gelombang persegi untuk analisis

difeniltimah(IV) dibenzoat memberikan persamaan regresi ip = 2,319 C + 4,430 (r

= 0,99624; % RSD = 3,31 %; SD = 0,27; LOD = 3,49 × 10-4

M; dan sensitivitas =

2,32 μA/mM) serta diperoleh hasil analisis bahwa nilai kf senyawa

difeniltimah(IV) dibenzoat bervariasi menaik terhadap nilai laju selusur

potensialnya dengan nilai gradiennya yaitu sebesar 5,02 1/volt. Jenis mekanisme

reaksi yang terjadi di sekitar permukaan elektrode kerja mengikuti mekanisme

reaksi EqCi.

Kata Kunci: Difeniltimah(IV) dibenzoat, Nilai kf, Validasi Metode, Voltammetri

ABSTRACT

VOLTAMMETRY ANALYSIS OF DIPHENYLTIN(IV) DIBENZOATE

By

Eka Hurwaningsih

This research is a voltammetry analysis of diphenyltin(IV) dibenzoate using Au as

working electrode with square wave voltammetry and cyclic voltammetry.

Diphenyltin(IV) dibenzoate [(C6H5)2Sn(OCOC6H5)2] is the derivative of

organotin(IV) carboxylate that have been synthesized. It has been known that

diphenyltin(IV) dibenzoate has a good ability to prevent corrosion process on the

mild steel. This analysis is conducted to prepare a chemical analysis method of

diphenyltin(IV) dibenzoate with square wave voltammetry and also to determine a

value of advance chemical reaction rate constants (kf) with cyclic voltammetry.

Validation methode has been done by making a standard solution of

diphenyltin(IV) dibenzoate with concentrate variations are 3.20 × 10-3

M; 2.56 ×

10-3

M; 1.92 × 10-3

M; 1.28 × 10-3

M; and 0.64 × 10-3

M with DMSO as a solvent

and 0.02 M NaCl using technique square wave voltammetry with the potential

start from +700 mV till +1400 mV with scan rate 100 mV/s. While in order to

determine a value of kf on concentration 3.20 × 10-3

M, it used cyclic voltammetry

method with the same potential and scan rate 100 – 1000 mV/s, then it was

analyzed by using software Polar 5.8.3. Validation method used 4 test parameters,

they are linierity, accuracy, limit of detection, and sensitivity. The result showed

that analysis method with square wave voltammetry technique for analysis of

diphenyltin(IV) dibenzoate gives a regression equation is ip = 2.319 C + 4.430 (r

= 0.99624; % RSD = 3.31 %; SD = 0.27; LOD = 3.49 × 10-4

M; and sensitivity =

2.32 μA/mM) and it also showed that kf value of diphenyltin(IV) dibenzoate has

variation up to potential scan rate value with the gradient value is 5.02 1/volt. The

kind of reaction mechanism that happened in working electrode is following

reaction mechanism EqCi.

Keywords: Diphenyltin(IV) dibenzoate, kf value, Method Validation,

Voltammetry

ANALISIS VOLTAMMETRI SENYAWA DIFENILTIMAH(IV)

DIBENZOAT

Oleh

EKA HURWANINGSIH

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Candra Kencana Kabupaten Tulang

Bawang Barat pada tanggal 01 Juli 1994, anak tunggal dari

Ayahanda Kusdanto dan Ibunda Nurhayati.

Penulis menyelesaikan pendidikan TK Dharma Wanita Tunas

Harapan tahun 2000, SDS 02 Gula Putih Mataram tahun 2006, SMP Sugar

Grouptahun 2009, SMA Sugar Group tahun 2012, penulis terdaftar sebagai

mahasiswa Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi

Negeri (SNMPTN).

Penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMAKI) sebagai anggota biro

Kesekretariatan periode 2013-2014 dan sebagai anggota biro Usaha Mandiri

periode 2014-2015. Penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia Dasar untuk

Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian periode 2014-2015, Jurusan Teknologi

Hasil Pertanian (THP) Fakultas Pertanian periode 2015-2016, serta Jurusan

Budidaya Perairan dan Perikanan (BDPI) Fakultas Pertanian periode 2015-2016.

Selain itu penulis juga pernah menjadi asisten Kimia Analitik I untuk Jurusan

Kimia periode 2016-2017 dan asisten Kimia Analitik II untuk Jurusan Kimia

periode 2015-2016. Pada tahun 2015, penulis melaksanakan Praktik Kerja

Lapangan (PKL) di Laboratorium Kimia Analitik dan Instrumentasi Jurusan

Kimia FMIPA UNILA. Pada bulan Januari 2016, penulis juga melaksanakan

kegiatan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di Desa Bumi Dipasena Jaya,

Kecamatan Rawajitu Timur, Kabupaten Tulang Bawang. Pada bulan September

2016, penulis melaksanakan penelitian di Laboratorium Kimia Analitik dan

Instrumentasi Jurusan Kimia FMIPA UNILA dengan penelitian berjudul “Analisis

Voltammetri Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat”. Pada tanggal 29 April 2017,

penulis menyelesaikan Studi Sarjana Kimia dengan gelar S.Si.

Dengan kerendahan hati dan mengharap ridho Allah SWT

Kupersembahkan karya sederhana ini kepada:

Ayahanda tercinta Kusdanto dan Ibunda tercinta Nurhayati yang telah

memberikan doa dan dukungan serta kasih sayang yang tak ternilai.

Dengan rasa hormat kepada Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S.

Keluarga besar atas doa, semangat , nasehat, dan kasih sayang yang

tulus.

Sahabat dan teman-temanku yang selalu berbagi keceriaan, menemani

dan berjuang bersamaku.

Serta Almamater tercinta Universitas Lampung.

“Jadilah orang yang bermanfaat, bukan yang dimanfaatkan”

(Penulis)

“Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan

mengatasi dari satu kegagalan berikutnya tanpa kehilangan

semangat”

(Winston Chuchill)

“Selalu ada harapan bagi mereka yang sering berdoa, selalu

ada jalan bagi mereka yang sering berusaha”

(Anonim)

“Janganlah menghabiskan waktu untuk berputus asa karena

sesuatu yang tak penting, sesungguhnya keberhasilan telah

menunggumu di depan”

(Penulis)

SANWACANA

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-

Nya penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis Voltammetri Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat” dapat diselesaikan.

Dalam pelakasanaan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari kesulitan dan

rintangan, namun itu semua dapat penulis lalui berkat rahmat dan ridha Allah

SWT serta bantuan dan dorongan semangat dari orang-orang yang hadir

dikehidupan penulis. Akhirnya dengan segenap kerendahan dan ketulusan hati

penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S., selaku Pembimbing atas ide

penelitian, ilmu pengetahuan yang bermanfaat, kesediannya untuk memberi

bimbingan, kritik,saran, nasehat, bantuan, dukungan, semangat, kesabaran

dalam proses perencanaan dan pelaksanaan penelitian serta dalam

penyusunan skripsi ini.

2. Bapak Prof. Sutopo Hadi, Ph.D., selaku Pembahas I dan Wakil Dekan I yang

telah banyak memberikan kritik, saran,arahan, dukungan dan bantuan demi

terselesaikannya skripsi ini.

3. Ibu Dr. Rinawati, M.Si., selaku Pembahas IIyang telah memberikan kritik,

saran, arahan, dukungan dan bantuan kepada penulis sehingga skripsi ini

terselesaikan dengan baik.

4. Bapak Dr. Rudy T. Mangapul Situmeang, M.Sc., selaku Pembimbing

Akademik atas kesediannya untuk memberikan bimbingan, bantuan, nasehat

dan informasi yang bermanfaat.

5. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku Ketua Jurusan Kimia

FMIPA Unila.

6. BapakProf. Warsito, S.Si., D.E.A., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Seluruh Dosen FMIPA Unila dan guru-guruku yang telah mendidik dan

memberikan ilmu pengetahuan yang sangat berguna kepada penulis selama

menempuh pendidikan.

8. Kedua orang tuaku yang sangat aku sayangi. Ibuku Nurhayati dan Ayahku

Kusdanto, yang senantiasa sabar, semangat terbesar hidupku. Terimakasih

atas segala totalitas yang diberikan kepadaku, semoga Allah senantiasa

memberi kesehatan dan melindungi kalian.

9. Sahabat-sahabat dan teman mainku Rizal Rio Saputra, Ayu Imani, Ana Maria

Kristiani, Fifi Adriyanthi, Alim Asyifa, Diah Prabaningrum, Husna,Siti Nur

Halimah, Agung Setyo Wibowo, Mei Sita Sari, Shelly Deka Agusti, Puspita,

Albar Diaz dan yang lain yang tidak bisa penulis sebut satu persatu,

terimakasih atas kepedulian, keceriaan, nasehat, semangat, perhatian dan

kasih sayangnya selama ini. Teman-temanku dari SMA Sugar Group yang

tidak bisa penulis sebut satu persatu, terimakasih atas keceriaan, kebaikan,

bantuan, nasehat, dan motivasinya selama ini.

10. Partner kerjaku Ulfatun Nurun, terimakasih atas kerjasama, kepedulian dan

bantuannya selama pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini.

Analytical Crew’s 12 : Aditian Sulung Saputra, Atma Istanami, Deborah

Jovita Simangunsong, Derry Vardella, Dwi Anggraini, Elsa Zulha, Febita

Glyssenda, Riandra Pratama Usman, Rizal Rio Saputra, Wiwin Esty Sarwita,

Yunsi’u Nasy’ah dan Zubaidi, terimakasih atas bantuan, saran, dan semangat

untuk menyelesaikan penelitian ini.

11. Teman-teman sekaligus keluargaku KIMIA ’12 Adi Setiawan, Agus

Ardiansyah, Ajeng Wulandari, Ana Maria Kristiani, Apri Welda, Arif

Nurhidayat, Arya Rifansyah, Ayu Imani, Ayu Setianingrum, Deborah Jovita,

Dewi Aniatul Fatimah, Diani Iska Miranti, Edi Suryadi, Erlita Aisyah, Feby

Rinaldo Pratama Kusuma, Fenti Visiamah, Ferdinan Haryanto

Simangunsong, Fifi Adriyanthi, Handri Sanjaya, Hiqi Alim, Indah Wahyu

Purnamasari, Indry Yani Saney, Intan Mailani, Ismi Khomsiah, Jean Pitaloka,

Jenny Jessica Sidabalok, Khoirul Anwar, Maria Ulfa, Meta Fosfi Berliyana,

Muhammad Rizal Robbani, Murni Fitria, Nila Aamalin Nabilah, Putri

Ramadhona, Radius Uly Artha, Rifki Husnul Khuluk, Rizki Putriyana,

Ruliana Juni Anita, Ruwaidah Muliana, Siti Aisah, Sofian Sumilat Rizki,

Sukamto, Susy Isnaini Hasanah, Suwarda Dua Imatu Dela, Syathira Assegaf,

Tazkya Nurul, Tiand Reno, Tiara Dwi Astuti, Tiurma Debora Simatupang,

Tri Marital, dan Yepi Triapriani.

12. Teman Kosan Edelweis 1 Kholifatul Munawaroh (Mona), Rifki Amalia

(Kiki), Wini Rahmawati, Mbak Riris, Mbak Kristi, Mbak Ovi, Melina, dan

Fentri atas kebahagiaan, kebaikkan,bantuan, semangat dan dukungannya.

13. Teman KKN yang sudah aku anggap sebagai adik Elsiana Ruddian,

terimakasih atas kebahagiaan, kebaikan, bantuan, semangat, dukungan, dan

kasih sayangnya selama ini.

14. Laboran Kimia Analitik dan Instrumentasi, Mas Udin dan Mbak Iin atas

bantuan, motivasi, kebaikan, kebahagiaan dan ilmu yang bermanfaat.

15. Mahasiswa jurusan kimia angkatan 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, dan 2014

terimakasih atas bantuan dan semangatnya serta ilmu yang bermanfaat.

16. Pegawai Administrasi jurusan Kimia FMIPA Unila.

17. Almamater tercinta Universitas Lampung.

Bandar Lampung, April 2017

Penulis,

Eka Hurwaningsih

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ..................................................................................... 1

B. Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

C. Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Voltammetri ......................................................................................... 5

B. MetodeVoltammetri

1. Voltammetri Gelombang Persegi (Square Wave Voltammetry) ...... 9

2. Voltammetri Siklik (Cycle Voltammetry) ........................................ 12

C. Senyawa Organotimah ......................................................................... 16

D. Aplikasi Senyawa Organotomah .......................................................... 18

E. Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat.................................................. 19

F. Validasi Metode

1. Linieritas .......................................................................................... 20

2. Presisi (Ketelitian) ........................................................................... 22

3. Batas Deteksi (Limit of Detection) .................................................. 23

4. Sensitivitas ....................................................................................... 24

G. Perangkat Lunak Polar 5.8.3 ................................................................ 25

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 29

B. Alat dan Bahan ..................................................................................... 29

C. Prosedur Kerja

1. Pembuatan Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat

4 10-3

M ........................................................................................ 30

2. Pembuatan Variasi Konsentrasi Larutan Standar Difeniltimh(IV)

Dibenzoat Dari 4 10-3

M .............................................................. 30

3. Pembuatan Larutan Elektrolit Pendukung Natrium Klorida

0,1 M ................................................................................................ 30

4. Pengukuran Blangko ....................................................................... 31

5. Uji Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat ....................................... 31

6. Analisis Data

6.1 Melakukan Validasi Metode

1. Linieritas .............................................................................. 32

2. Presisi (Ketelitian) .............................................................. 33

3. Batas Deteksi (Limit of Detection) ....................................... 33

4. Sensitivitas ........................................................................... 33

6.2 Penentuan Nilai Konstanta Laju Reaksi Kimia Maju (kf)

dengan Perangkat Lunak Polar 5.8.3 ........................................ 34

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Voltammogram Larutan Blangko Menggunakan Voltammetri

Gelombang Persegi dan Voltammetri Siklik ..................................... 40

B. Voltammogram Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat

Menggunakan Voltammetri Gelombang Persegi dan Voltammetri

Siklik .................................................................................................. 43

C. Validasi Metode

1. Linieritas........................................................................................ 48

2. Presisi (Ketelitian) ......................................................................... 50

3. Batas Deteksi (Limit of Detection) ................................................ 50

4. Sensitivitas ................................................................................... 51

D. Penetuan Nilai Konstanta Laju Reaksi Kimia Maju (kf) dengan

Perangkat Lunak Polar 5.8.3 .............................................................. 51

E. Mekanisme Reaksi ExCx .................................................................... 54

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ......................................................................................... 56

B. Saran .................................................................................................. 56

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Diagram Sel Voltammetri .................................................................... 6

2. Proses yang Terjadi Dipermukaan Elektroda ....................................... 8

3. Pemberian Pulsa pada Voltammetri Persegi ........................................ 9

4. Voltammogram Gelombang Persegi .................................................... 11

5. Kurva Voltammogram Siklik ............................................................... 14

6. Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat .................................................. 19

7. Reaksi Pembentukan Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat ............... 19

8. Tampilan Awal Program Polar 5.8.3 .................................................... 34

9. Tampilan Submenu Technique ............................................................. 34

10. Tampilan Submenu Mechanism ........................................................... 35

11. Tampilan Submenu Instrument ............................................................ 36

12. Tampilan Submenu Chemicals............................................................. 36

13. Tampilan Submenu Simulate ............................................................... 37

14. Hasil Voltammogram Simulasi ............................................................ 37

15. Tampilan Submenu Option .................................................................. 38

16. Hasil Voltammogram Simulasi ............................................................ 38

17. Tampilan submenu Find Peak.............................................................. 39

18. Voltammogram Gelombang Persegi Larutan Blangko pada Laju

Selusur Potensial 100 mV/s ................................................................. 41

19. Voltammogram Siklik Larutan Blangko dengan Laju Selusur

Potensial 100-1000 mV/s ..................................................................... 41

20. Voltammogram Gelombang Persegi Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Variasi Konsentrasi .................................................... 44

21. Voltammogram Siklik Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Konsentrasi 3,2×10-3

M dengan Variasi Laju Selusur ................. 44

22. Kurva Kalibrasi Pengukuran Difeniltimah(IV) Dibenzoat

Menggunakan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ..................... 49

23. Kurva Voltammogram Siklik Simulasi pada Laju Selusur

Potensial 200 mV/s .............................................................................. 52

24. Kurva Voltammogram Siklik Eksperimen pada Laju Selusur

Potensial 200 mV/s .............................................................................. 52

25. Kurva Linier antara kf dengan Laju Selusur Potensial (v) ................... 53

26. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Larutan Blangko

pada Laju Selusur 100 mV/s ................................................................ 67

27. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Konsentrasi 0,64 mM ..................... 68

28. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Konsentrasi 1,28 mM ..................... 68

29. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Konsentrasi 1,92 mM ..................... 69

30. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Konsentrasi 2,56 mM ..................... 69

31. Voltammogram Gelombang Persegi Eksperimen Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Konsentrasi 3,20 mM ..................... 70

32. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 100 mV/s ................................................................................. 71

33. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 200 mV/s ................................................................................. 71

34. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 300 mV/s ................................................................................. 72

35. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 400 mV/s ................................................................................. 72

36. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 500 mV/s ................................................................................. 73

37. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 600 mV/s ................................................................................. 73

38. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 700 mV/s ................................................................................. 74

39. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 800 mV/s ................................................................................. 74

40. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 900 mV/s ................................................................................. 75

41. Voltammogram Siklik Eksperimen Larutan Blangko pada Laju

Selusur 1000 mV/s ............................................................................... 75

42. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 100 mV/s ............................................... 76

43. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 200 mV/s ............................................... 76

44. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 300 mV/s ............................................... 77

45. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 400 mV/s ............................................... 77

46. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 500 mV/s ............................................... 77

47. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 600 mV/s ............................................... 78

48. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 700 mV/s ............................................... 78

49. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 800 mV/s ............................................... 78

50. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 900 mV/s ............................................... 79

51. Voltammogram Siklik Eksperimen Senyawa Difeniltimah(IV)

Dibenzoat pada Laju Selusur 1000 mV/s ............................................. 79

52. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 100 mV/s ................................................................ 80

53. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 200 mV/s ................................................................ 80

54. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 300 mV/s ................................................................ 81

55. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 400 mV/s ................................................................ 81

56. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 500 mV/s ................................................................ 82

57. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 600 mV/s ................................................................ 82

58. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 700 mV/s ................................................................ 83

59. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 800 mV/s ................................................................ 83

60. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 900 mV/s ................................................................ 84

61. Voltammogram Siklik Simulasi Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

pada Laju Selusur 1000 mV/s .............................................................. 84

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Nilai Ep dan ip Blangko Menggunakan Teknik Voltammetri

Gelombang Persegi dengan Laju Selusur Potensial 100 mV/s ............ 42

2. Nilai Ep dan ip Blangko Menggunakan Teknik Voltammetri

Siklik dengan Laju Selusur Potensial 100-1000 mV/s ......................... 42

3. Nilai Ep Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Variasi

Konsentrasi Menggunakan Teknik Voltammetri Gelombang

Persegi ................................................................................................. 45

4. Nilai ip Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada Variasi

Konsentrasi Menggunakan Teknik Voltammetri Gelombang

Persegi .................................................................................................. 45

5. Nilai Ep Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada

Konsentrasi 3,2×10-3

M Menggunakan Teknik Voltammetri

Siklik .................................................................................................... 46

6. Nilai ip Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat pada

Konsentrasi 3,2×10-3

M Menggunakan Teknik Voltammetri

Siklik .................................................................................................... 46

7. Nilai r, % RSD, SD, LOD dan Sensitivitas Senyawa

Difeniltimah(IV) Dibenzoat ................................................................. 51

8. Nilai ks, α, D, Eo dan kf Hasil Simulasi (Voltammogram Siklik)

Difeniltimah(IV) Dibenzoat Menggunakan Perangkat Lunak

Polar 5.8.3 ............................................................................................ 53

9. Hasil Pencocokkan Nilai Ep dan ip Eksperimen dengan Nilai Ep dan

ip Simulasi Perangkat Lunak Polar 5.8.3 Difeniltimah(IV) Dibenzoat

Menggunakan Elektroda Kerja Emas ................................................... 54

10. Perhitungan Terhadap Nilai ks Polar 5.8.3 ........................................... 55

11. Data Perhitungan Kurva Kalibrasi Standar Difeniltimah(IV)

Dibenzoat dengan Menggunakan Teknik Voltammetri Gelombang

Persegi .................................................................................................. 85

12. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Mean Larutan Blangko serta

Variasi Konsentrasi Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat

dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ................................ 88

13. Data Nilai Potensial Puncak (Ep), Mean dan Variance of Sample

(VoS) Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar

Difeniltimah(IV) Dibenzoat dengan Teknik Voltammetri

Gelombang Persegi .............................................................................. 91

14. Data Nilai Mean Potensial Puncak (Ep) dan Selisih Mean pada

Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar

Difeniltimah(IV) Dibenzoat dengan Teknik Voltammetri

Gelombang Persegi .............................................................................. 93

15. Data Nilai Arus Puncak (ip) dan Mean Larutan Blangko serta

Variasi Konsentrasi Larutan Standar Difeniltimah(IV) Dibenzoat

dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ................................ 95

16. Data Nilai Arus Puncak (ip), Mean dan Variance of Sample (VoS)

Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar

Difeniltimah(IV) Dibenzoat dengan Teknik Voltammetri

Gelombang Persegi .............................................................................. 98

17. Data Nilai Mean Arus Puncak (ip) dan Selisih Mean pada Larutan

Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Difeniltimah(IV)

Dibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi............... 100

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Telah diketahui logam timah atau Stannum (Sn) bersifat racun, hal ini

merupakan ancaman berbahaya bagi manusia. Biasanya zat ini tertelan

atau terhirup dalam bentuk serpihan cat pada dinding rumah serta produk

makanan dan minuman dalam kemasan kaleng. Dosis racun untuk

manusia di dalam tubuh adalah 5-7 mg/kg berat tubuh. Keracunan Sn

dapat ditandai dengan mual-mual, muntah-muntah, dan pada kadar racun

yang tinggi dapat menyebabkan kematian. Mengkonsumsi Sn dalam

jumlah sedikit pada waktu yang lama juga dapat mengakibatkan

keracunan. Selain bersifat racun bagi manusia pencemaran timah juga

memberikan dampak buruk bagi lingkungan terutama penurunan kualitas

air dan tanah (Siregar, 2009).

Dalam bentuk kompleksnya, seperti organotimah, khususnya

organotimah(IV) memiliki aktivitas biologis yang kuat. Sebagian besar

senyawa organotimah(IV) bersifat toksik walaupun pada konsentrasi rendah.

Aktivitas biologis ini ditentukan oleh jumlah gugus organik yang terikat pada

pusat atom Sn. Senyawa organotimah karboksilat diberikan perhatian khusus

dikarenakan senyawa ini memiliki kemampuan biologis yang kuat

2

dibandingkan senyawa organotimah lainnya (Mahmood et al., 2003; Pellerito

and Nagy, 2002).

Selain itu organotimah(IV) mempunyai aktivitas sebagai penstabil dalam

produksi plastik, pestisida dalam pertanian, katalis, pelapis kaca, stabilizer

poliviniklorida, antikanker dan antitumor (Gielen, 2003), antifouling

agents pada cat (Blunden and Hill, 1991), antimikroba dan antifungi

(Bonire et al., 1998), serta inhibitor korosi (Rastogi et al., 2005; Singh et

al., 2010; Rastogi et al., 2011; Hadi et al., 2009). Hingga saat ini telah

dikembangkan penelitian sintesis turunan senyawa organotimah, yaitu

senyawa difeniltimah(IV) oksida yang disintesis dengan asam benzoat dan

diketahui bahwa senyawa tersebut memiliki aktivitas yang baik sebagai

antikorosi (Sukamto, 2016).

Sejauh ini fabrikasi terhadap senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat belum

dilakukan, maka perlu disiapkan metode analisisnya dan informasi tentang

reaktivitas dari senyawa tersebut melalui penghitungan terhadap nilai kfnya

dengan menggunakan metode voltammetri. Voltammetri merupakan metode

elektrokimia yang mengamati perubahan arus pada pemberian potensial

tertentu untuk elektrolisis. Pada penelitian ini metode baru analisis kimia

senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat dilaksanakan dengan menggunakan

metode voltammetri gelombang persegi, sedangkan nilai kf (konstanta laju

reaksi kimia maju) dihitung menggunakan metode voltammetri siklik.

Metode analisis terhadap senyawa difeniltimah(IV) klorida dengan

menggunakan elektroda kerja emas secara voltammetri gelombang persegi

telah dilakukan Oktiana (2015), yang menunjukkan hasil limit deteksi yang

3

baik. Sedangkan untuk menghitung nilai kf guna menilai reaktivitas

senyawa difeniltimah(IV) diklorida telah dilakukan dengan teknik

voltammetri siklik mengguanakan elektroda kerja emas dengan Metode

Nicholson-Shain dan Metode Software Polar (Qudus, 2009).

Untuk maksud tersebut, maka pada penelitian ini akan dikembangkan

metode analisis terhadap senyawa baru difeniltimah(IV) dibenzoat

menggunakan metode voltammetri gelombang persegi yang diadopsi dari

hasil penelitian Oktiana (2015). Sedangkan untuk mempelajari reaktivitas

kimia dari senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat, maka digunakan metode

voltammetri siklik yang dimodifikasi dari hasil penelitian Qudus (2009).

Pengukuran arus pada voltammetri gelombang persegi dibagi menjadi dua

bagian yaitu bagian pertama diakhir puncak dan pengukuran kedua diakhir

lembah. Kelebihan teknik voltammetri gelombang persegi ini bila

dibandingkan dengan teknik voltammetri lainnya yaitu dapat mengukur arus

sangat cepat dan memiliki sensitivitas yang tinggi juga limit deteksi yang

rendah (Wang, 2000).

Pada teknik voltammetri siklik, arus yang diukur selama penyapuan

potensial dari potensial awal ke potensial akhir dan kembali lagi ke

potensial awal atau disebut juga penyapuan (scanning) dapat dibalik

kembali setelah reaksi berlangsung. Salah satu kegunaan dari voltammetri

siklik pada mekanisme reaksi EC adalah dapat diperoleh informasi

mengenai konstanta laju reaksi kimia maju (kf). Parameter kf mempengaruhi

nilai ipc dan ipa. Nilai kf yang dinaikkan akan meningkatkan nilai ipc dan ipa.

4

Analisis voltammogram siklik dalam menentukan nilai konstanta laju reaksi

kimia maju (kf) dapat dilakukan dengan pendekatan menggunakan

perangkat lunak Polar 5.8.3 (Huang, 2000).

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini yaitu untuk:

1. Membuat atau menyiapkan metode baru analisis kimia senyawa

difeniltimah(IV) dibenzoat dengan menggunakan teknik voltammetri

gelombang persegi.

2. Menghitung nilai kf (konstanta laju reaksi kimia maju) pada senyawa

difeniltimah(IV) dibenzoat dengan teknik voltammetri siklik.

C. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini yaitu memberi informasi:

1. Metode analisis kimia senyawa baru difeniltimah(IV) dibenzoat secara

voltammetri gelombang persegi.

2. Nilai kf (konstanta laju reaksi kimia maju) untuk menilai reaktivitas pada

senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat dengan teknik voltammetri siklik.

1

I. TINJAUAN PUSTAKA

A. Voltammetri

Voltammetri adalah metode elektrokimia dengan arus yang diamati pada

pemberian potensial tertentu. Voltammetri berasal dari kata volt – ampero –

metry. Kata volt merujuk pada potensial, amperro merujuk pada arus, dan

metry merujuk pada pengukuran, sehingga dapat diartikan bahwa

voltammetri adalah pemberian potensial pada elektroda kerja dan arus yang

timbul dari hasil reaksi diukur. Timbulnya arus disebabkan karena

terjadinya reaksi oksidasi dan reduksi pada permukaan elektroda. Arus yang

dihasilkan sebanding dengan konsentrasi analit dalam larutan (Wang, 2000).

Metode voltammetri digunakan untuk menganalisis analit berdasarkan

pengukuran arus sebagai fungsi potensial. Hubungan antara arus terhadap

potensial divisualisasikan dalam bentuk voltammogram. Voltammetri

menggunakan sistem tiga elektroda yaitu elektroda pembanding, elektroda

bantu, dan elektroda kerja. Ketiga elektroda ini dicelupkan ke dalam sel

voltammetri yang berisi analit dan larutan pendukung (Skoog et al., 1998).

6

Gambar 1. Diagram Sel Voltammetri

Sel voltammetri ditunjukkan pada Gambar 1, dengan tiga buah elektroda

yang digunakan dalam analisisnya, yaitu:

1. Elektroda kerja (working electrode)

Elektroda kerja merupkan tempat terjadinya reaksi reduksi atau oksidasi

dari analit. Potensial elektroda kerja dapat divariasikan terhadap waktu

untuk mendapatkan reaksi yang diinginkan dari analit. Beberapa bahan

yang umumnya digunakan sebagai elektroda kerja yaitu, merkuri (Hg),

emas (Au), platina (Pt), dan kaca karbon.

2. Elektroda pembanding (reference electrode)

Elektroda pembanding adalah elektroda dengan potensial yang dibuat

tetap selama pengukuran dan nilainya tidak bergantung pada jenis dan

komposisi larutan yang diukur. Elektroda ini berfungsi untuk mengontrol

arus yang mengalir pada elektroda kerja dan larutan. Elektroda kalomel

bantu

7

atau Ag/AgCl merupakan jenis elektroda pembanding yang umum

digunakan.

3. Elektroda bantu (auxiliary electrode)

Elektroda bantu digunakan untuk mengalirkan arus antara elektroda kerja

dan elektroda bantu, sehingga arus dapat diukur. Umumnya diguanakan

bahan yang bersifat inert, seperti kawat platina (Pt) atau emas (Au), dan

bahkan grafit (Wang, 1994).

Ion-ion analit dalam larutan akan bergerak menuju permukaan elektroda

ketika potensial diterapkan. Mekanisme gerakan transport massa/migrasi ion

dari larutan menuju permukaan elektroda melalui 3 cara yaitu:

1. Difusi, adalah migrasi yang dikarenakan adanya suatu gradient

konsentrasi. Arus ini disebabkan migrasi spontan analit dari konsentrasi

tinggi ke konsentrasi rendah. Arus difusi digunakan untuk aspek

kuantitatif dalam voltammetri. Arus difusi merupakan arus faradic.

2. Elektromigrasi, adalah migrasi yang disebabkan kation berpindah menuju

katoda dan anion menuju anoda. Arus ini disebabkan oleh muatan yang

dibawa oleh ion-ion melalui larutan berdasarkan bilangan transfernya.

3. Konveksi, adalah migrasi yang disebabkan oleh pengadukan, perbedaan

densitas, atau perbedaan temperatur. Konveksi terjadi ketika alat

mekanik digunakan untuk membawa reaktan menuju elektroda dan

memindahkan produk dari permukaan elektroda. Besarnya arus konveksi

8

dapat diabaikan asalkan dibuat kondisi yang sama selama pengukuran

(pengadukan, densitas, dan temperatur) (Wang, 2000).

Gambar 2. Proses yang terjadi dipermukaan elektroda (Gosser, 1993)

Alat yang paling umum digunakan untuk pengadukan adalah pengaduk

magnetik. Volume larutan di tempat terjadinya gradien konsentrasi disebut

sebagai lapisan difusi. Tanpa transformasi yang lain, ketebalan lapisan

difusi meningkat seiring dengan waktu karena terjadi penurunan konsentrasi

reaktan pada permukaan elektroda. Seluruh mekanisme migrasi ion akan

menimbulkan arus yang sangat kompleks dan menyebabkan hubungan

antara arus dan konsentrasi tidak sebanding. Arus dari migrasi ion secara

difusi saja yang sebanding dengan konsentrasi. Untuk mendapatkan

hubungan yang sebanding maka migrasi ion secara konveksi dan

elektromigrasi harus diminimalkan. Konveksi dapat diminimalkan dengan

tidak melakukan pengadukan dan penggunaan konsentrasi rendah.

Elektromigrasi diminimalkan dengan menambah elektrolit pendukung

9

dalam larutan dengan konsentrasi 50 sampai 100 kali dari konsentrasi analit

(Wang, 1994).

B. Metode Voltammetri

1. Voltammetri Gelombang Persegi (Square Wave Voltammetry)

Voltammetri gelombang persegi merupakan salah satu teknik

voltammetri pulsa dengan bentuk gelombang persegi simetris pada

potensial dasar yang menyerupai anak tangga. Gambar 2 menunjukkan

parameter penting terkait teknik ini, yaitu (BAS, 2004):

1. Amplitudo pulsa (Esw), yaitu tinggi potensial pulsa.

2. Lebar pulsa, yaitu panjang setiap setengah siklus yang dinyatakan

sebagai τ (periode gelombang persegi).

3. Tinggi kenaikkan pulsa ( ) pada bentuk gelombang anak tangga.

Gambar 3. Cara Pemberian Pulsa Pada Teknik Voltammetri

Gelombang Persegi, 1 dan 2 :Saat Pengukuran

10

Lebar pulsa (τ) dapat dinyatakan sebagai frekuensi (ƒ) gelombang

persegi dengan Persamaan 1.

ƒ

τ (1)

Tinggi kenaikkan pulsa ) bergeser disetiap awal siklus, sehingga laju

selusur ( ) efektif didapat dari Persamaan 2.

τ ƒ (2)

Tingginya laju selusur arus dapat mempercepat waktu analisis, sehingga

voltammogram lengkap diperoleh dalam waktu beberapa detik. Pada

teknik ini, arus diukur sebanyak dua kali disetiap siklus, yaitu pada akhir

pulsa maju dan pada akhir pulsa balik, berturut-turut dinyatakan sebagai

titik pada Gambar 3. Arus maju ( ƒ) muncul dari pulsa pertama setiap

siklus, sedangkan arus balik ( r) dari akhir kedua. Selisih antara dua nilai

arus ƒ - r diplotkan terhadap potensial yang diterapkan, dan

menghasilkan arus puncak bersih ) (Bard and Faulkner, 2001).

Pemberian pulsa akan menghilangkan arus kapasitas/latar belakang

dengan efektif, sehingga pembentukan voltammogram tidak terganggu

dan limit deteksi yang lebih rendah dapat diperoleh voltammetri

gelombang persegi mengijinkan limit deteksi pengukuran hingga 1 x 10-8

M (Wang, 2000).

11

Votammogram pada Gambar 4 memberikan gambaran voltammogram

tidak berdimensi untuk reaksi reversibel , dengan kondisi

spesi R tidak terdapat pada larutan induk. Voltammogram yang memiliki

arus puncak tidak berdimensi 𝜳p, yang bergantung pada n, Esw, dan

Arus puncak p) yang sebenarnya berdasarkan pada Persamaan Cottrel

atau Persamaan 3 yang dimodifikasi sebagai berikut (Osteryoung and

O’Dea, 1986):

( )

𝜳 (3)

Keterangan:

p : arus puncak

n : jumlah elektron dalam reaksi redoks

F : konstanta Faraday

A : luas permukaan elektroda

Do : koefisien distribusi spesi O

Co : konsentrasi spesi O dalam larutan induk

Τ : lebar pulsa

𝜳p : arus puncak tidak berdimensi.

Gambar 4. Voltammogram Gelombang Persegi Diperoleh Dari

Elektro-Reduksi Kompleks Ferric-Oksalat (Osteryoung and

O’Dea, 1986)

Keterangan:

: Voltammogram GP

: Voltammogram S

12

Puncak yang dihasilkan pada voltammogram Gambar 4 tajam dan

simetris di sekitar potensial tengahnya, dan besarnya arus sebanding

dengan besarnya konsentrasi analit di dalam larutan (Wang, 2000).

Setiap zat dapat dianalisis dengan voltammetri, apabila zat tersebut dapat

dapat dioksidasi atau direduksi dan dapat terlarut di dalam beberapa

pelarut yang umum digunakan dalam analisis voltammetri. Aplikasi

voltammetri gelombang persegi meliputi penentuan spesies dalam jumlah

renik, analisis senyawa dalam cairan biologis, dan farmakologi, serta

unsur-unsur atau senyawa dalam analisis sampel lingkungan (Protti,

2001).

Voltammetri gelombang persegi menawarkan kecepatan analisis dan

sensitivitas yang tinggi serta limit deteksi yang rendah mencapai 1 x 10-8

M atau sekitar 1 μg/L yang tentunya bergantung dengan kondisi analisis

seperti elektrolit pendukung, jenis elektroda, serta parameter

instrumentasi lainnya. Limit deteksi yang lebih rendah dapat dicapai

dalam analisis dengan teknik stripping voltammetry (Wang, 2000).

2. Voltammetri Siklik (Cycle Voltammetry)

Voltammetri siklik digunakan untuk mempelajari reaksi khusunya reaksi

elektrokimia seperti reaksi redoks, reaksi kompleksasi dan lain-lain.

Prinsip dasarnya adalah melihat hubungan antara potensial yang

diberikan dan arus yang terukur. Karena sistem ini melibatkan reaksi

13

redoks di anoda dan katoda maka peristiwa reaksi di kedua elektroda

tersebut dimonitor besarnya arus yang timbul (Skoog et al., 1996).

Pengukuran arus listrik dilakukan dengan rentang potensial awal dan

akhir yang sama. Potensial awal diberikan pada awal tidak terjadi reaksi

elektrokimia pada permukaan elektroda. Potensial kemudian dialurkan

secara linier dengan laju tertentu menuju suatu nilai potensial ketika

senyawa aktif mengalami reaksi reduksi.

Pada voltammetri siklik mengalami proses reversibel, besar arus puncak

katodik dan anodic sama ) dan puncak katodik potensial

(Epc) adalah (58/n) mV lebih negative dari potensial puncak anodic (Epa)

(Izutsu, 2002). Hubungan antara arus dengan potensial dibuat plot arus

fungsi yang ditunjukkan sebagai voltammogram siklik (Wang, 2001).

Secara kuantitatif voltammogram ini dapat menunjukkan konsentrasi

analit dalam sampel yang dianalisis, karena besarnya arus difusi

sebanding dengan konsentrasi analit dalam larutan (Day dan Underwood,

2002). Jika digambarkan respon arus fungsi dari scan potensial ini,

berbentuk kurva voltammogram (Settle, 1997). Kurva volammogram

siklik ditunjukkan pada Gambar 5, yang merupakan pengukuran

menggunakan voltammetri siklik, memerlukan suatu instrumen

pengukuran ini dinamakan potensiostat (Samuel, 1998).

14

Gambar 5. Kurva voltammogram siklik

Pada kurva voltammogram siklik Gambar 5, memiliki puncak arus

katodik (ipc) dan puncak arus anodik (ipa).

Menurut Settle (1997) untuk reaksi redoks reversibel pada suhu 25

dengan n jumlah elektron, Ep harus mempunyai nilai sebesar 0,0592/n V

atau sekitar 60 mV untuk satu elektron. Pada kenyataannya nilai ini sulit

dicapai karena beberapa faktor seperti resistensi sel. Potensial reduksi

(Eo) untuk sistem reversibel dihitung dalam Persamaan 4.

(4)

Keterangan:

Eo : potensial reduksi standar (volt)

Epc : potensial puncak katodik (volt)

Epa : potensial puncak anodik (volt)

Hubungan antara konsentrasi dengan arus puncak memenuhi persamaan

Randles-Sevcik (pada suhu 25 ):

ipc

ipa

Epa Epc

15

p (5)

Keterangan:

p : arus puncak (A)

A : luas permukaan elektroda (cm2)

D : koefisien difusi (cm2/s)

C : konsentrasi (mol/cm3)

: kecepatan scan (v/s)

Voltammetri siklik dapat digunakan untuk mempelajari informasi

kualitatif tentang proses elektrokimia dalam berbagai kondisi, seperti

adanya perantara dalam reaksi oksidasi - reduksi, reversibilitas reaksi.

Voltammogram siklik juga dapat digunakan untuk menentukan

stoikiometri elektron dari suatu sistem, koefisien difusi analit, dan

reduksi formal potensial yang dapat digunakan sebagai alat identifikasi .

Selain itu, karena konsentrasi sebanding dengan pengukuran reversibel,

sistem Nernstian, konsentrasi larutan yang tidak diketahui dapat

ditentukan dengan membuat kurva pengukuran kalibrasi vs konsentrasi.

Teknik voltammetri siklik dapat digunakan untuk menganalisis

mekanisme reaksi yang terjadi pada suatu spesi elektroaktif. Reaksi yang

berlangsung secara elektrokima (E) dan kimia (C) dapat dinyatakan

dngan persamaan reaksi sebagai berikut :

(6)

→ (7)

16

Reaksi ini berlangsung dengan mekanisme elektrokimia dan kimia (EC).

Pada reaksi mekanisme EC, waktu antara munculnya puncak dalam scan

awal muncul di scan akhir akan berkurang (Sawyer et al., 1995).

Sehingga akan memberikan waktu sedikit untuk terjadi reaksi homogen

karena itu puncak akhir meningkat seiring dengan meningkatnya

potensial sampai semua spesies awal yang dihasilkan bereaksi (Brett and

Brett, 1994).

Dengan teknik voltammetri siklik, reaksi EC yang berlangsung dengan

tetapan laju reaksi kimia kEC akan menghasilkan voltammogram siklik

seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5 (Halaman 14). Pada

voltammogram tersebut diperlihatkan adanya arus penurunan arus

puncak balik. Penurunan ukuran puncak balik ini terjadi karena spesi R

yang terbentuk dari reaksi elektrokimia diubah menjadi spesi lain ketika

terjadi reaksi kimia, sehingga spesi R yang berubah kembali menjadi O

tinggal sedikit. Pola voltammogram ini juga dapat terjadi pada reaksi

redoks yang berlangsung dengan laju pindai yang sangat lambat

(Kounaves, 1997).

C. Senyawa Organotimah

Senyawa organotimah adalah senyawa-senyawa yang setidaknya

mengandung satu ikatan kovalen C-Sn. Sebagian besar senyawa

organotimah dapat dianggap sebagai turunan dari RnSn(IV)X4-n (n = 1-4)

dan diklasifikasikan sebagai mono-, di-, tri-, dan tetra- organotimah(IV),

tergantung dari jumlah gugus alkil (R) atau aril (Ar) yang terikat. Anion

17

yang terikat (X) biasanya adalah klorida, fluoride, oksida, hidroksida, suatu

karboksilat atau suatu thiolat (Pallerito and Nagy, 2002).

Ikatan Sn-X memiliki derajat ion tertentu bergantung pada anion (X) dan

alkil (R). Sebagai contoh, titik leleh dari (CH3)3SnX bervariasi untuk

fluorida (300 ) > klorida (37 ) > iodida (3,4 ) (Tayer, 1988).

Kecenderungan terhidrolisis dari senyawa organotimah lebih lemah

dibandingkan senyawa Si atau Ge yang terikat dan ikatan Sn-O dapat

bereaksi dengan larutan asam. Senyawa organotimah tahan terhadap

hidrolisis atau oksidasi pada kondisi normal walaupun dibakar menjadi

SnO2, CO2, dan H2O. Kemudahan putusnya ikatan Sn-C oleh halogen atau

reagen lainnya bervariasi berdasarkan gugus organiknya dan urutannya

meningkat dengan urutan: Bu (paling stabil) < Pr < et < me < vinil < Ph <

Bz < alil < CH2CN < CH2CO2R (paling tidak stabil) (Van der Weij, 1981).

Dari sisi fisika dan kimia, senyawa organotimah merupakan monomer yang

dapat membentuk makromolekul stabil, padat (metiltimah, feniltimah, dan

dimetiltimah) dan cairan (butiltimah) yang sangat mudah menguap,

menyublim, dan tidak berwarna serta stabil terhadap hidrolisis dan oksidasi.

Atom halogen, khususnya klor yang dimiliki oleh senyawa organotimah

mudah lepas dan berikatan dengan senyawa-senyawa yang mengandung

atom dari golongan IA atau golongan IIA sistem periodik atau ion logam

positif lainnya. Meskipun kekuatan ikatannya bervariasi, akan tetapi atas

dasar sifat itulah senyawa organotimah dapat disintesis (Greenwood and

Earshaw, 1990).

18

D. Aplikasi Senyawa Organotimah

Senyawa organotimah memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan sehari-

hari. Aplikasi senyawa organotimah dalam industri antara lain sebagai

senyawa stabilizer polivinilklorida, pestisida nonsistematik, katalis

antioksidan, antifouling agents dalam cat, stabilizer pada plastik dan karet

sintetik, stabilizer untuk parfum dan berbagai macam peralatan yang

berhubungan dengan medis dan gigi. Untuk penggunaan tersebut, kurang

lebih 25.000 ton timah dipergunakan per tahun (Pallerito and Nagy, 2002).

Senyawa organotimah(IV) telah diketahui memiliki aktivitas biologis yang

kuat. Sebagian besar senyawa organotimah(IV) bersifat toksik walaupun

pada konsentrasi rendah. Aktivitas biologis ini ditentukan oleh jumlah gugus

organik yang terikat pada pusat atom Sn. Senyawa organotimah karboksilat

diberikan perhatian khusus dikarenakan senyawa ini memiliki kemampuan

biologis yang kuat dibandingkan senyawa organotimah lainnya (Mahmood

et al., 2003; Pallerito and Nagy, 2002).

Dalam beberapa penelitian, diketahui senyawa organotimah(IV) karboksilat

yang menunjukkan sifat sebagai antimikroorganisme sehingga dapat

berfungsi sebagai antifungi dan antimikroba (Bonire et al., 1998). Diketahui

bahwa kompleks di dan triorganotimah halida dengan berbagai ligan yang

mengandung nitrogen, oksigen, dan sulfur memiliki aktivitas biologis dan

farmakologis serta digunakan sebagai fungisida dalam pertanian,

bakterisida, dan agen antitumor (Jain et al., 2003). Penelitian terbaru

menjelaskan bahwa senyawa organotimah dapat dimanfaatkan sebagai

19

inhibitor korosi (Rastogi et al., 2005; Singh et al., 2010; Rastogi et al.,

2011; Hadi et al., 2012; Afriyani, 2014; Anggraini, 2014; Aini, 2015).

E. Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

Senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat [(C6H5)2Sn(OCOC6H5)2] diperoleh dari

sintesis turunan senyawa organotimah(IV) benzoat. Sintesis dilakukan

dengan mereaksikan senyawa awal difeniltimah(IV) oksida [(C6H5)2SnO]

dengan asam benzoat (C6H5COOH) dengan perbandingan mol 1:2. Dan

diketahui bahwa senyawa tersebut memiliki aktivitas yang baik sebagai

antikorosi (Sukamto, 2016).

Gambar 6. Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat (Sukamto, 2016)

Reaksi sintesis yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Reaksi Pembentukan Senyawa Difeniltimah(IV) Dibenzoat

20

F. Validasi Metode

Validasi metode adalah sebuah proses yang penting dari program jaminan

mutu hasil uji dimana sifat-sifat dari sebuah metode ditentukan dan

dievaluasi secara obyektif (Garfield et al., 2000). Menurut Harvey (2000),

validasi merupakan suatu proses evaluasi kecermatan dan keseksamaan

yang dihasilkan oleh suatu prosedur dengan nilai yang dapat diterima.

Sebagai tambahan, validasi memastikan bahwa suatu prosedur tertulis

memiliki detail yang cukup jelas sehingga dapat dilaksanakan oleh analis

atau laboratorium yang berbeda dengan hasil yang sebanding. Hasil dari

validasi metode dapat digunakan untuk menilai kualitas, tingkat

kepercayaan (reliability), dan konsentrasi hasil analisis itu semua

menjadi bagian dari praktek analisis yang baik (Huber, 2001).

Pemilihan parameter validasi tergantung pada beberapa faktor seperti

aplikasi, sampel uji, tujuan metode, dan peraturan lokal atau internasional.

Parameter-parameter validasi meliputi linieritas, ketelitian, limit deteksi,

dan sensitivitas (ICH, 1996).

1. Linieritas

Linieritas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon

yang secara langsung atau dengan bantuan transformasi matematik yang

baik, proposional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. Linieritas

biasanya dinyatakan dalam istilah variasi sekitar arah garis regresi yang

dihitung berdasarkan persamaan matematik data yang diperoleh dari

21

hasil uji analit dalam sampel dan dalam praktek. Sebagai parameter

adanya hubungan linier digunakan koefisien korelasi r pada analisis

regresi linier. Hubungan linier yang ideal dicapai jika nilai b = 0 dan r =

+1 atau -1 bergantung pada arah garis. Nilai a menunjukkan kepekaan

analisis terutama instrumen yang digunakan (Harmita, 2004).

Respon arus dari voltammogram yang dihasilkan dari analisis larutan

senyawa dialurkan terhadap penentuan daerah linier dari kurva kalibrasi

tersebut. Kurva kalibrasi yang terbentuk memenuhi persamaan kurva

kalibrasi atau persamaan regresi linier pada Persamaan 8.

(8)

Besarnya b dapat dihitung dengan Persamaan 9 dan besarnya a dapat

dihitung dengan Persamaan 10 (Miller and Miller, 1991).

) ) )

) ) (9)

(10)

Keterangan:

a : intersept (titik potong dengan sumbu-y)

b : slope (kemiringan)

n : jumlah pengulangan

y : nilai arus puncak yang didapat

x : konsentrasi larutan

Hubungan yang linier dinyatakan dengan koefisisen korelasi (r) yang

mengikuti Persamaan 11 (Miller and Miller, 1991).

22

) )

) ) ) ) ) ) (11)

Koefisien korelasi linier didefinisikan sebagai ukuran hubungan linier

antara peubah acak x dan y, dan dilambangkan dengan r. Nilai r akan

mengambil tempat diantara -1 sampai + 1. Bila nilai r mendekati -1 atau

+1, maka dikatakan bahwa hubungan antara dua peubah tersebut kuat

dan terdapat korelasi yang tinggi antara keduanya. Akan tetapi, bila r

mendekati nol hubungan linier antara x dan y sangat lemah atau mungkin

tidak ada sama sekali (Miller and Miller, 1991).

Nilai r = 0,999 dikatakan memiliki kelinearan yang baik karena

dikatakan bahwa 99 % antara keragaman dalam nilai y dapat dijelaskan

oleh hubungan liniernya dengan x (Burgess, 2000).

2. Presisi (Ketelitian)

Presisi adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil

uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata

jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang

diambil dari campuran yang homogen, dinyatakan dengan simpangan

baku (SD) dan simpangan baku relatif (RSD). Simpangan baku diperoleh

dari Persamaan 12 (Miller and Miller, 1991).

√ )

(12)

23

Keterangan:

SD : Simpangan baku

y : nilai arus puncak larutan ke-i

ŷ : nilai arus puncak rata-rata

n-1 : derajat kebebasan (dengan n : banyaknya pengulangan)

Cara lain untuk mengukur ketelitian adalah dengan menghitung nilai

simpangan baku relatif (RSD). Nilai RSD ini merupakan nilai simpangan

baku (SD) yang ditentukan sebagai persentase dari dari rata-rata (ẋ) dan

dinyatakan dalam Persamaan 13.

(13)

Keterangan :

SD : Simpangan baku

RSD : Simpangan baku relatif

ẋ : Konsentrasi rata – rata analisis

Metode dengan presisi yang baik ditunjukkan dengan perolehan relatif

standar deviasi (RSD) < 5% (Miller and Miller, 1991).

3. Batas Deteksi (Limit of Detection)

Batas deteksi atau Limit of Detection (LOD) suatu metode analisis

adalah jumlah terendah analit dalam sampel yang dapat dideteksi

tetapi tidak harus kuantitatif sebagai nilai yang pasti. Batas

kuantifikasi prosedur analitis individu adalah jumlah terendah analit dalam

sampel yang dapat ditentukan secara kuantitatif dengan presisi dan akurasi

24

yang cocok. Batas kuantifikasi merupakan parameter tes kuantitatif untuk

tingkat rendah senyawa dalam matriks sampel, dan digunakan terutama

untuk penentuan kotoran dan produk terdegradasi (EMEA, 1995). Batas

deteksi dapat ditentukan melalui pengukuran larutan tanpa sampel uji atau

pengukuran sampel uji dengan konsentrasi terendah (Eurachem, 2014).

Batas deteksi ditentukan dengan perhitungan standar deviasi (SD)

kemudian dikalikan 3 dibagi dengan kemiringan (slope, b) dari

persamaan regresi yang memberikan hubungan yang linier pada kurva

kalibrasi dan dinyatakan dalam Persamaan 14 (Miller and Miller, 1991).

(14)

Keterangan:

LD : Limit deteksi

SD : Simpangan baku respon analitik dari blangko

b : Slope

4. Sensitivitas

Pada alat ukur yang linier, sensitivitas adalah tetap. Dalam beberapa hal

harga sensitivitas yang besar menyatakan pula keunggulan dari alat ukur

yang bersangkutan. Kepekaan (sensitivitas) menyatakan berapa besarnya

harga pengukuran untuk setiap satuan harga sinyal input. Sinyal input

yang paling kecil yang memberikan sinyal output dan dapat dikur

dinamakan sensitivitas alat ukur. Sensitivitas adalah perubahan sinyal

per perubahan jumlah analit per unit, setara dengan proposionalitas

konstan (k) pada Persamaan 15. Jika SA adalah kenaikkan terkecil

25

dalam sinyal yang dapat diukur, maka perbedaan terkecil dalam jumlah

analit yang dapat dideteksi adalah:

(total metode analisis)

(metode konsentrasi) (15)

(Harvey, 1956).

G. Perangkat Lunak Polar 5.8.3

Polar berasal kata polarography yang merupakan salah satu perangkat lunak

elektrokimia. Secara analitik dan digital program Polar 5.8.3 dapat

digunakan untuk mensimulasikan efek dengan mengubah lebih dari 30

faktor anatara lain besar arus, hambatan, suara, waktu prekonsentrasi,

potensi prekonsentrasi, konveksi, pH, jumlah reaktan dan produk, potensi

redoks standar, laju transfer elektron, koefisien perpindahan, konsentrasi,

koefisien difusi, konstanta laju reaksi kimia maju, temperatur, dan

parameter eksperimental. Voltammogram secara akurat dapat disimulasikan

lebih dari satu mekanisme dengan mengatur beberapa nilai parameter untuk

pengukuran eksperimen. Perbandingan nilai antara voltammogram

eksperimental dan simulasi diukur melalui berbagai tingkat scan, maka nilai

parameter ini benar (Huang, 2014).

Metode Polar 5.8.3 dapat digunakan untuk menentukan nilai konstanta kf,

ks, ipa, ipc dan parameter lainnya. Sebagai acuan digunakan voltammogram

siklik eksperimen dengan zat konsentrasinya (C) diketahui dan laju selusur

26

potensial tertentu (v), yang menghasilkan parameter arus puncak anodik

(ipa), arus puncak katodik (ipc), potensial puncak anodik (Epa), potensial

puncak katodik (Epc), dan potensial elektroda acuan (Eo) pada jendela awal

potensial awal (Es) dan potensial akhir (Ef) eksperimen. Pada parameter Es,

Ef, Eo, C, dan v yang tetap, maka dialurkan voltammogram siklik Polar 5.8.3

berulang-ulang, sehingga diperoleh nilai ipa, ipc, Epa dan Epc yang sama atau

mendekati eksperimen (Huang, 2000). Selanjutnya nilai ipa, ipc, Epa dan Epc

sama atau mendekati eksperimen yang diperoleh digunakan untuk

perhitungan nilai konstanta laju reaksi kimia maju (kf) dari voltammogram

siklik hasil simulasi.

Perangkat lunak Polar 5.8.3 memiliki 6 menu dengan rincian sebagai

berikut.

Menu File

Save

Import Data

Export Data

Copy

Print

Exit

Menu Input

Technique

Mechanism

Instrument

Chemicals

Menu Run

Simulate

Manual Fit

27

Auto Fit

Manual Separate

Auto Separate

Menu Display

Option

Plot

Next

Time

Clear

Menu Analyze

Find Peak

Find Halfwave E

Theoritical Peak

Semi-differentiate

Semi-integrate

X Data

Y Data

Menu Help

Logon

Manual (Huang, 2000).

Langkah-langkah yang dilakukan untuk mendapatkan voltammogram siklik

simulasi dengan menggunakan program Polar 5.8.3 adalah sebagai berikut:

1. Diaktifkan Program Polar 5.8.3 pada komputer, dipilih menu Help,

dipilih submenu Logon, lalu dimasukkan password dan klik Ok.

2. Dipilih menu Input, dipilih submenu Techniques, dipilih nomor 1

Linear sweep and cyclic voltammetry.

3. Dipilih menu Input, dipilih submenu Mechanism, dipilih Analytical

Simulation, pada menu Analytical Simulation dipilih No. 7, lalu klik

28

Ok. Kemudian kembali ke tampilan Digital Simulation dan pada

Chemical Reaction diisi B dan C, lalu klik Ok.

4. Dipilih menu Input, dipilih submenu Instrument dan pengisian data

dalam submenu ini disesuaikan data pada kondisi eksperimen

voltammogram siklik yang diperoleh, dan diklik Ok.

5. Dipilih menu Input, dipilih submenu Kinetics dan pengisian data

dalam submenu ini disesuaikan dengan data pada kondisi eksperimen

voltammogram siklik yang telah diperoleh. Nilai ks, α, Eo, dan kf diisi

dengan mengubah-ubah nilainya sampai diperoleh data nilai ipa, ipc,

Epa, dan Epc yang sesuai dengan data eksperimen, dan diklik Ok.

6. Dipilih menu Input, dipilih submenu Concentrations, pengisian data

dalam submenu ini disesuaikan dengan data pada kondisi eksperimen

voltammogram siklik yang diperoleh. Nilai D (koefisien senyawa

difusi) diisi dengan mengubah-ubah nilinya, dan diklik Ok.

7. Dipilih menu Run, dipilih submenu Simulate, ditunggu beberapa saat

hingga muncul voltammogram siklik.

8. Dipilih menu Plot, dipilih submenu Option, tanda ceklis pada X

direction dihilangkan dengan memilihnya, dan diklik Ok.

9. Dipilih menu Plot, lalu pilih submenu Y Data, dan dipilih –Y.

10. Dipilih menu Analyze, dipilih submenu Find Peak, diperoleh data

nilai ipa, ipc, Epa dan Epc dari voltammogram siklik.

1

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2016 sampai Februari

2017 di Laboratorium Kimia Analitik dan Instrumen FMIPA Universitas

Lampung.

B. Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik,

magnetic stirrer, labu takar 10 mL, gelas beaker 50 mL, pipet tetes, spatula,

kabel shrinkage, potensiostat eDAQ sistem tiga elektroda, elektroda emas

sebagai elektroda kerja (working electrode), kawat Ag sebagai elektroda

pembanding (reference electrode), dan Pt sebagai elektroda bantu (counter

electrode) serta Perangkat Lunak Polar 5.8.3.

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah senyawa difeniltimah(IV)

dibenzoat, akuabides, dimetil sulfoksida (DMSO) sebagai pelarut, dan

natrium klorida (NaCl) sebagai elektrolit pendukung.

30

C. Prosedur Kerja

1. Pembuatan Larutan Standar Difeniltimah(IV) dibenzoat 4 10-3

M

Untuk membuat larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat 4 10-3

M,

diambil sebanyak 0,103 g difeniltimah(IV) dibenzoat kemudian

dimasukkan ke dalam gelas beaker 50 mL dan ditambahkan 2,5 mL

DMSO. Selanjutnya diaduk dengan magnetic stirrer agar larut sempurna.

Setelah itu dipindahkan ke dalam labu takar 10 mL, ditambahkan

akuabides sampai tanda tera lalu dihomogenkan.

2. Pembuatan Variasi Konsentrasi Larutan Standar Difeniltimah(IV)

dibenzoat Dari 4 10-3

M

Pembuatan variasi konsentrasi larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat

dilakukan dengan cara pengenceran bertingkat dalam labu takar 10 mL

dari larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat 4 10-3

M yang telah

dibuat sebelumnya. Pengenceran dilakukan pada konsentrasi 3,2 × 10-3

M; 2,4 × 10-3

M; 1,6 × 10-3

M; dan 0,8 × 10-3

M.

3. Pembuatan Larutan Elektrolit Pendukung Natrium Klorida 0,1 M

Sebanyak 0,0585 g NaCl ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam

labu takar 10 mL dan dilarutkan dengan akuabides. Selanjutnya ditambah

akuabides sampai tanda tera dan dihomogenkan.

31

4. Pengukuran Larutan Blangko

Pada penelitian ini, larutan blangko dibuat dengan mencampurkan 2,5

mL DMSO dengan 7,5 mL akuabides dalam labu takar 10 mL sampai

homogen. Pengukuran larutan blangko dilakukan dengan cara

memasukkan larutan blangko sebanyak 2 mL ke dalam sel elektrokimia.

Kemudian ditambahkan 0,5 mL larutan elektrolit pendukung NaCl 0,1

M. Selanjutnya larutan blangko diukur pada jendela potensial + 700 mV

hingga + 1400 mV dan laju selusur 100 mV/s.

5. Uji Senyawa Difeniltimah(IV) dibenzoat

Pada uji ini dilakukan 2 metode elektrokimia voltammetri yaitu

voltammetri gelombang persegi dan voltammetri siklik dengan sistem

tiga elektroda yaitu Au sebagai elektroda kerja (working electrode),

kawat Ag sebagai elektroda pembanding (reference electrode), dan Pt

sebagai elektroda bantu (counter electrode). Larutan standar

difeniltimah(IV) dibenzoat yang telah dibuat dengan variasi konsentrasi

4 × 10-3

M; 3,2 × 10-3

M; 2,4 × 10-3

M; 1,6 × 10-3

M; dan 0,8 × 10-3

M,

diuji dengan metode elektrokimia voltammetri gelombang persegi

dengan jendela potensial +700 mV hingga +1400 mV pada laju selusur

100 mV/s. Dan larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat 4 × 10-3

M

diuji dengan metode elektrokimia voltammetri siklik pada laju selusur

potensial 100-1000 mV/s.

32

6. Analisis Data

6.1 Melakukan Validasi Metode

Beberapa validasi metode yang digunakan dalam penelitian ini

antara lain linieritas, presisi, limit deteksi, dan sensitivitas.

1. Linieritas

Dalam penelitian ini, penentuan linieritas dilakukan dengan

memodifikasi metode penelitian Oktiana (2015) dengan

mengukur larutan standar difeniltimah(IV) dibenzoat 4 × 10-3

M;

3,2 × 10-3

M; 2,4 × 10-3

M; 1,6 × 10-3

M; dan 0,8 × 10-3

M.

Selanjutnya, masing-masing larutan standar dilakukan

pengukuran ulang sebanyak 10 kali. Kurva kalibrasi diperoleh

dengan mengukur arus puncak dari larutan kerja difeniltimah(IV)

dibenzoat. Respon arus dari voltammogram yang dihasilkan dari

analisis larutan difeniltimah(IV) dibenzoat dialurkan terhadap

penentuan daerah linier dari kurva kalibrasi tersebut. Sebagai

parameter adanya hubungan linier digunakan koefisien korelasi r

pada analisis regresi linier y = ax + b. Hubungan linier yang ideal

dicapai jika nilai a = 0 dan r = +1 atau r = -1 bergantung pada

arah garis melalui Persamaan 11 (Halaman 22). Sedangkan b

menunjukkan kepekaan analisis terutama instrument yang

digunakan.

33

2. Presisi (Ketelitian)

Pengukuran kosentrasi dilakukan berdasarkan prosedur yang telah

dilakukan Oktiana (2015) dengan cara mengukur konsentrasi

sampel terkecil sebanyak 10 kali pengulangan. Dari nilai arus

yang didapat tersebut, kemudian ditentukan nilai konsentrasi

(menggunakan kurva kalibrasi), lalu relatif standar deviasi (RSD)

dapat dinyatakan melalui Persamaan 13 (Halaman 23).

3. Batas Deteksi (Limit of Detection)

Limit deteksi (LOD) adalah konsentrasi terendah yang masih

dapat terdeteksi oleh suatu alat. Limit deteksi ditentukan dari data

yang telah diperoleh berdasarkan metode voltammetri gelombang

persegi dengan Persamaan 14 (Halaman 24).

4. Sensitivitas

Sensitivitas adalah kemampuan prosedur analisis untuk

menunjukkan perbedaan kecil dalam konsentrasi dan merupakan

rasio kenaikkan potensial untuk setiap kenaikan konsentrasi

analit. Sensitivitas dapat dilihat dari nilai slop kurva kalibrasi.

34

6.2 Penentuan Nilai Konstanta Laju Reaksi Kimia Maju (kf) dengan

perangkat lunak Polar 5.8.3

1. Diaktifkan program Polar 5.8.3 pada komputer, dipilih menu

Help, dipilih submenu Logon, lalu dimasukkan password dan klik

Ok.

Gambar 8. Tampilan awal program Polar 5.8.3

2. Dipilih menu Input, dipilih submenu Technique, dipilih nomor 1

Linier sweep and cyclic voltammetry, diklik Ok.

Gambar 9. Tampilan submenu Technique

35

3. Dipilih menu Input, dipilih submenu Mechanism, dipilih

Analytical Simulation, pada menu Analytical Simulation dipilih

No. 7, lalu klik Ok. Kemudian kembali ke tampilan Digital

Simulation dan pada Chemical Reaction diisi B dan C, lalu klik

Ok.

Gambar 10. Tampilan submenu Mechanism

4. Dipilih menu Input, dipilih submenu Instrument dan pengisian

data dalam submenu ini disesuaikan data pada kondisi eksperimen

voltammogram siklik yang diperoleh, dan diklik Ok.

36

Gambar 11. Tampilan submenu Instrument

5. Dipilih menu Input, dipilih submenu Kinetics dan pengisian data

dalam submenu ini disesuaikan dengan data pada kondisi

eksperimen voltammogram siklik yang telah diperoleh. Nilai ks, α,

Eo, dan kf diisi dengan mengubah-ubah nilainya sampai diperoleh

data nilai ipa, ipc, Epa, dan Epc yang sesuai dengan data eksperimen,

dan diklik Ok.

Gambar 12.Tampilan submenu Kinetics

37

6. Dipilih menu Input, dipilih submenu Concentrations, pengisian

data dalam submenu ini disesuaikan dengan data pada kondisi

eksperimen voltammogram siklik yang diperoleh. Nilai D

(koefisien senyawa difusi) diisi dengan mengubah-ubah nilinya,

dan diklik Ok.

Gambar 13. Tampilan submenu Concentrations

7. Dipilih menu Run, dipilih submenu Simulate, ditunggu beberapa

saat hingga muncul voltammogram siklik.

Gambar 14. Tampilan submenu Simulate

38

8. Dipilih menu Plot, lalu pilih submenu Y Data, dan dipilih –Y.

Gambar 15. Hasil Voltammogram Simulasi

9. Dipilih menu Plot, dipilih submenu Option, tanda ceklis pada X

direction dihilangkan dengan memilihnya, dan diklik Ok.

Gambar 16. Tampilan submenu Option

39

10. Dipilih menu Analyze, dipilih submenu Find Peak, diperoleh data

nilai ipa, ipc, Epa dan Epc dari voltammogram siklik.

Gambar 17. Tampilan submenu Find Peak

Simulasi dilakukan berulang-ulang, sehingga didapatkan nilai arus

puncak (ip) dan potensial puncak (Ep) sama atau mendekati

eksperimen dengan diatur nilai ks, α, Eo dan kf.

1

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan voltammetri penelitian, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Metode gelombang persegi dapat digunakan untuk menganalisis senyawa

difeniltimah(IV) dibenzoat dengan hasil yang baik.

2. Validasi metode dengan teknik voltammetri gelombang persegi

menunjukkan nilai koefisien korelasi (r = 0,99624), %RSD = 3,31 %,

standar deviasi (SD = 0,27), limit deteksi (LOD = 3,49 × 10-4

M), dan

sensitivitas = 2,32 μA/mM.

3. Nilai konstanta laju reaksi kimia maju (kf) senyawa difeniltimah(IV)

dibenzoat menggunakan perangkat lunak Polar 5.8.3 bervariasi menaik

terhadap nilai laju selusur potensialnya dengan nilai gradiennya yaitu

sebesar 5,02 1/volt.

4. Jenis mekanisme reaksi yang terjudi di sekitar permukaan elektroda kerja

mengikuti mekanisme reaksi (EqCi).

B. SARAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka penulis menyarankan

agar dilakukan penelitian lebih lanjut tentang analisis data dengan validasi

58

metode akurasi serta menghitung nilai kf senyawa turunan difeniltimah(IV)

dibenzoat menggunakan perangkat lunak Polar 5.8.3. Sehingga dapat diketahui

nilai akurasinya serta dapat membandingkan nilai konstanta laju reaksi kimia

maju (kf) antara senyawa difeniltimah(IV) dibenzoat dengan senyawa turunannya.

1

DAFTAR PUSTAKA

Afriyani, H. 2014. Kajian Aktivitas Antikorosi Beberapa Senyawa Turunan

Organotimah(IV) 3-Nitrobenzoat Pada Baja Lunak dalam Medium Korosif

DMSO-HCl. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. 76 hlm.

Aini, A. N. 2015. Sintesis dan Karakterisasi Serta Uji Aktivitas Antikorosi

Senyawa Turunan Organotimah(IV) 3-Amino Benzoat Pada Baja Lunak

dalam Medium Korosif. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Anggraini, W. D. 2014. Kajian Senyawa Turunan Organotimah(IV) 2-

Nitrobenzoat Sebagai Inhibitor Korosi Pada Baja Lunak dalam Medium

Korosif. (Skripsi). Universias Lampung. Bandar Lampung. 95 hlm.

Association of Official Analytical Chemist (AOAC). 2002. Official Method of

Analysis of the Association of Official Analytical Chemist. Benyamin

Franklin Station. Washington, D. C.

Bard, A. W. and L. R. Faulkner. 2001. Electrochemical Methods Fundamental

and Applications. John and Wiley Sons, Inc. New York.

BAS. 2004. Instrumental Manual for BAS Epsilon for Electrochemistry.

Bioanalytical System, Inc. USA.

Blunden, S. J. and R. Hill. 1991. Bis(tributyltin) Oxide As A Wood Preservative:

Its Conversion To Tributyltin Carboxylates in Pinus sylvestris. Applied

Organometalic Chemistry, 4: 63-68.

Bonire, J. J., G. A. Ayoko, P. F. Olurinola, J. O. Ehinmidu, N. S. N. Jalil and A.

A. Omachi. 1998. Syntheses and Antifungal Activity of Some Organotin(IV)

Carboxylates. Metal-Based Drugs. 5(4), 233-236.

Brett, C. M. A., and A. M. O. Brett. 1994. Electrochemistry Principles, Methodes,

and Applications. Oxford University Press. New York. P. 174-197.

Burgess, C. 2000. Valid Analytical Methods and Procedures. The Royal Society

of Chemistry. Cambridge, UK.

Day, R. A. and A. L. Underwood. 2002. Analisis Kimia Kualitatif. Edisi Keenam.

Erlangga. Jakarta. Hal. 350-310.

60

EMEA. 1995. The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products.

ICH Topic Q 2 B. Validation of Analytical Procedures: Methodology.

Diakses pada tanggal 8 Juli 2016 pada pukul 08.24 WIB.

http://www.pharmacontract.ch/support/pdf_support/Q2a.pdf.

Eurachem. 2014. The Fitness for Purpose of Analytical Methods: A Laboratory

Guide to Method Validation and Related Topics (2nd

edition). Europe.

Gielen, M. 2003. An Overview of Forty Years Organotin Chemistry Developed at

The Free Universities of Brussels ULB and VUB. J. Braz, Chem, Soc. 14

(6): 870-877.

Gosser, K. 1993. Cyclic Voltammetry Simulation and Analysis of Reaction

Mechanism. VCH Publisher. USA.

Greenwood, N. N. and A. Earnshaw. 1990. Chemie der Elemente. Willey-VCH

Verlags gesellschaft mbH. Weinheim.

Hadi, S., M. Rilyanti, and Nurhasanah. 2009. Comparative Study on The

Antifungal Activity of Some Di- and Tributyltin(IV) Carboxylate

Compounds. Modern Applied Science. 3 (2): 12-17.

Hadi, S., M. Rilyanti and Suharso. 2012. In Vitro Activity and Comparative

Studies of Some Organotin(IV) benzoate Compounds. Indonesian Journal of

Chemistry. 12 (1): 172-177.

Harmita. 2004. Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara

Perhitungannya. Majalah Ilmu Kefarmasian. Departemen Farmasi FMIPA-

UI. Jakarta. 1. P. 117-135.

Harvey, D. 2000. Modern Analytical Chemistry. The Mcgraw-hill Companies,

Inc. North America. P. 38-39.

Huang, W. 2000. Polar 5.8.3 for Windows, Electrochemicals Simulation and Data

Analysis. Eastern Avenue. Sidney.

Huang, W. 2014. Polar 5.8 for Windows Electrochemicals Simulation and Data

Analysis. Eastern Avenue. Sidney. Diakses pada tanggal 18 Juli 201].6 pada

pukul 16.56 WIB.

Huber, L. 2001. Validation of Analytical Methods. Diakses pada tanggal 7 Juni

2016 pada pukul 09.56 WIB. www.labcompliance.com.

ICH. 1996. Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology Q2(R1).

Izutsu, K. 2002. Electrochemistry in Nonaqueous Solutions. John Wiley & Sons

Inc. New York. P. 130-140.

Jain, M. G., K. Agarwal and R. V., Singh. 2003. Studies on Nematicidal,

Fungicial, and Bacterial Activities og Organotin(IV) Complex with

61

Heterocyclic Sulphonamide Azomethine. Chemistry: An ndian Journal. 1 :

378-391.

Kounaves, S. P. 1997. Voltammetric Techniques. Handbook of Instrumental

Techniques for Analytical Chemistry. Frank A. Settle (Ed). Prentice Hall,

Inc. New Jersey.

Mahmood, S., Ali, M. H. Bhatti, M. Mazhar, and R. Iqbal. 2003. Synthesis,

Characterization, and Biological Application of Organotin(IV) Derivates of

2-(2-Fluoro-4-biphenyl) Propanoid Acid. Turkish Journal of Chemistry. 27:

657-666.

Miller, J. C. and J. C. Miller. 1991. Statisks Untuk Kimia Analitik Diterjemahkan

Suroso. ITB. Bandung.

Oktiana, S. 2015. Analisis Senyawa Difeniltimah(IV) Diklorida Dengan Variasi

Elektroda Kerja Emas Menggunakan Teknik Voltammetri Siklik dan

Voltammetri Gelombang Persegi. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar

Lampung.

Osteryoung, J. and J. J. O’Dea. 1986. Square Wave Voltammetry.

Electroanalytical Chemistry. 14. 209.

Pallerito, L. and L. Nagy. 2002. Organotin(IV)n+

Complexes Formed with

Biologically Active Ligands Equilibrium and Structural Studies, and Some

Biological Aspects. Coord Chem. Rev. 224: 111-150.

Protti, P. 2001. AMEL Electrochemistry: Introduction to Modern Voltammetric

and Polarographic Analysis Techniques. Ed 4.

Qudus, H. I. 2009. Kajian Reaktivitas Kimia Zat Antikanker Difeniltimah(IV)

Diklorida dan Sisplatin Secara Voltammetri Siklik. Laporan Hasil

Penelitian. Jurusan Kimia FMIPA Unila. Bandar Lampung.

Rastogi, R. B., M. M. Singh, K. Singh and M. Yadav. 2005. Organotin

Dithiohydrazodicarbonamides as Corrosion Inhibitors for Mild Steel

Dimethyl Sulfoxide Containing HCl. Port, Electrochim. Acta. 22: 315-332.

Rastogi, R. B., M. M. Singh, K. Singh and M. Yadav. 2011. Organotin

Dithiobiuretsas Corrosion Inhibitors for Mild Steel-Dimethyl Sulfoxide

Containing HCl. Afr. J. of Pure Appl. Chem. 5(2): 19-33.

Sawyer, D. T., S. Andrzej, and L. R. Julian. 1995. Electrochemistry for Chemist.

John Wiley and Sons. Philadelpia. 2nd

Ed. P. 124-135.

Settle, F. A. 1997. Handbook of Instrumental Techniques for Analytical

Chemistry. Prentice-Hall, Inc, New Jersey. P. 711-725.

Singh, R. P., Chaudary and N. K. Khausik. 2010. A Review Organotin

Compounds in Corrosion Inhibitor. Rev, Inorg, Chem. 30 (4): 275-294.

62

Siregar, D. 2009. Penggunaan Nanokitosan Sebagai Penyalut Karbon Aktif Untuk

Menyerap Logam Stannum Dengan Menggunakan Spektrofotometri

Serapan Atom. (Tesis). Pascasarjana – Universitas Sumatera Utara. Medan.

Skoog, D. A., D. M. West, and F.J. Holler. 1996. Fundamental of Analytical

Chemistry. 7th

ed. Sauders Collage Publishing.

Skoog, D. A., F. J. Holler and T. A. Nieman. 1998. Principles of Instrumental

Analysis, 5th

ed. Harcourt Brace College Publishers. USA. 563-598.

Sukamto. 2016. Sintesis dan Karakterisasi Serta Uji Aktivitas Antikorosi Senyawa

Turunan Organotimah(IV) Benzoat Terhadap Baja Lunak Dalam Medium

Korosif NaCl. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Van Der Weij, F. W. 1981. Kinetics and Mechanism of Urethane Formation

Catalysed by Organotin Compound. Journal Science Polymer Chemistry. 19

(2): 381-388.

Wang, J. 1994. Analytical Electrometry. VCH Publisher. New York.

Wang, J. 2000. Analytical Electrometry. Willey-VCH. New York. 67-74.

Wang, J. 2001. Analytical Electrochemistry 2nd

Ed. John Wiley & Sons Inc. New

York. P. 1-70.