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