ELEKTRODE KAWAT EMAS BERLAPIS POLIMER KONDUKTIF POLIPIROL UNTUK PENGUKURAN BEBERAPA SURFAKTAN ANIONIK SECARA POTENSIOMETRI DISERTASI

ELEKTRODE KAWAT EMAS BERLAPIS POLIMER KONDUKTIF POLIPIROL UNTUK PENGUKURAN BEBERAPA SURFAKTAN ANIONIK SECARA POTENSIOMETRI

DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung

Oleh

ABDUL HARIS WATONI NIM: 30503006

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

ELEKTRODE KAWAT EMAS BERLAPIS POLIMER KONDUKTIF POLIPIROL UNTUK PENGUKURAN BEBERAPA SURFAKTAN ANIONIK SECARA POTENSIOMETRI

Oleh

ABDUL HARIS WATONI NIM: 30503006 Institut Teknologi Bandung

Menyetujui, Tim Pembimbing

Tanggal…………………………..

Ketua,

Prof. Dr. Buchari

Anggota,

Anggota,

Indra Noviandri, Ph.D.

Dr. Suryo Gandasasmita, MT.

Barangsiapa yang hari ini lebih jelek daripada kemarin, maka ia tergolong orang yang celaka. Barangsiapa yang hari ini sama dengan kemarin, maka ia tergolong orang yang merugi. Barangsiapa yang hari ini lebih baik daripada kemarin, maka ia tergolong orang yang beruntung (Rasulullah Muhammad SAW) Semakin tinggi pohon menjulang, semakin kencang angin bertiup. Semakin tinggi keimanan dan ilmu seseorang, semakin kuat tantangan, ujian dan tanggung jawab yang harus dihadapi. Semakin kuat seseorang menghadapi tantangan dan ujian, semakin tinggi derajat seseorang di mata manusia dan Tuhannya.

Disertasi ini kupersembahkan untuk: Ayah dan Ibunda tercinta serta kakak dan adik-adikku tersayang, yang senantiasa membesarkan hati dan harapan untuk terus maju memperbaiki diri. Istri dan anak-anakku tersayang, yang senantiasa memberikan kegairahan hidup dan semangat untuk terus berjuang menghadapi setiap kesulitan dengan penuh kehangatan. Semua guruku yang telah mendidik dan membimbingku dengan tulus dan penuh kasih sayang, sebagai pelita ilmu dan amal. Semua sahabat yang senantiasa membuka diri untuk berbagi ilmu dan mengembangkannya sebagai bekal menuju keimanan yang sebenarnya.

vii

viii

ABSTRAK ELEKTRODE KAWAT EMAS BERLAPIS POLIMER KONDUKTIF POLIPIROL UNTUK PENGUKURAN BEBERAPA SURFAKTAN ANIONIK SECARA POTENSIOMETRI Oleh Abdul Haris Watoni NIM: 30503006 Perkembangan dan penggunaan metode voltametri yang sangat pesat berimbas pada perkembangan metode dan teknik sintesis polimer konduktif. Dengan teknik voltametri siklik, mekanisme reaksi elektropolimerisasi selama proses sintesis dan deposisi polimer konduktif pada permukaan elektrode kawat logam dapat dikendalikan. Penemuan polimer konduktif berdampak pada akselerasi perkembangan teknik penentuan ion-ion yang berbasis pada reaksi elektrokimia. Polimer ini dapat digunakan sebagai membran sensor ion. Pengembangan polimer konduktif sebagai membran sensor elektrokimia untuk elektrode selektif ion dengan tipe kawat terlapis sudah banyak dipelajari. Namun demikian, masih dijumpai masalah, antara lain dalam hal masa pemakaian elektrode yang singkat dan kedapat-ulangan (reproducibility) hasil pengukuran yang kurang baik. Sementara itu, penggunaan surfaktan anionik dalam kegiatan industri maupun rumah tangga mengalami peningkatan yang pesat, sehingga pengembangan metode dan teknik penentuan kandungan surfaktan anionik yang efisien sangat penting. Beberapa peneliti terdahulu telah membuat elektrode sensor surfaktan natrium dodesil sulfat (NaDS) dengan tipe kawat platina terlapis polimer konduktif polianilin. Elektrode tersebut memiliki sensitivitas sekitar 59,0 mV/dekade. Namun demikian, koefisien selektivitas elektrode terhadap surfaktansurfaktan anionik yang lain belum diungkap. Selain itu, proses penyiapan elektrode ini tidak efisien, karena sensitivitas optimum elektrode baru diperoleh lewat elektropolimerisasi dengan pemindaian potensial sebanyak 400 siklus. Beberapa peneliti yang lain berhasil membuat elektrode sensor surfaktan natrium dodesil benzena sulfonat (NaDBS) tipe kawat platina terlapis polipirol. Elektrode ini memberikan sensitivitas dan selektivitas yang baik terhadap anion DBS- tanpa mengalami gangguan respon karena adanya beberapa anion anorganik maupun surfaktan oktil sulfat (OS-). Namun demikian, adanya anion dodesil sulfat (DS-) dan tetradesil sulfat (TS-) memberikan gangguan selektivitas elektrode terhadap pengukuran anion DBS-. Dalam penelitian-penelitian terdahulu, keterkaitan antara konduktivitas dan morfologi membran polimer terhadap karakteristik potensiometri elektrode sensor NaDS maupun NaDBS belum pernah dielaborasi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari proses deposisi membran polipirol pada permukaan kawat emas untuk dimanfaatkan sebagai elektrode sensor anion

i

surfaktan DS- (Au-PPy-DS), OS- (Au-PPy-OS) dan DBS- (Au-PPy-DBS). Dalam penelitian ini dipelajari pengaruh parameter voltametri siklik, komposisi media elektropolimerisasi, sistem pengkondisian dan konduktivitas serta morfologi membran polipirol terhadap beberapa karakteristik potensiometri elektrode yang dihasilkan. Proses penyiapan elektrode dilakukan lewat elektropolimerisasi pirol dengan teknik voltametri siklik dalam larutan yang mengandung ionofor surfaktan anionik dan elektrolit pendukung. Parameter voltametri siklik dan kinerja elektrode Au-PPy yang diperoleh selanjutnya dievaluasi. Parameter voltametri siklik yang dioptimasi adalah rentang potensial dan laju pindai. Pada optimasi kinerja elektrode, karakteristik potensiometri yang terlebih dahulu dievaluasi adalah sensitivitas elektrode, dengan merujuk pada sensitivitas yang sesuai dengan hukum Nernst. Parameter optimum yang ditentukan adalah jumlah pemindaian, konsentrasi pirol, jenis dan konsentrasi ionofor maupun elektrolit pendukung serta sistem pengkondisian elektrode. Ionofor spesifik dapat terjebak dalam matriks membran polipirol selama reaksi elektropolimerisasi berlangsung. Membran polipirol dengan ionofor yang berbeda memiliki konduktivitas yang berbeda. Membran dengan ionofor HDBS memiliki konduktivitas lebih rendah daripada membran dengan ionofor HDS. Membran dengan konduktivitas yang paling tinggi ditunjukkan oleh membran polipirol dengan ionofor HOS. Untuk penyiapan elektrode Au-PPy-DS, karakteristik potensiometri elektrode yang optimum diperoleh melalui proses pelapisan elektrode secara elektropolimerisasi pada rentang potensial -0,9 – 1,0 V, dengan laju pindai 100 mV/detik, arus 2 – 5 mA dan jumlah pemindaian 60 siklus. Penyiapan elektrode lewat elektropolimerisasi pirol 0,05 M dengan ionofor HDS 1,00 x 10-3 M dan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M dan KNO3 0,10 M menghasilkan elektrode Au-PPy-DS dengan karakteristik potensiometri yang paling baik di antara elektrode-elektrode Au-PPy-DS lain yang dikaji. Sistem pengkondisian berpengaruh terhadap sensitivitas elektrode. Elektrode Au-PPy-DS yang dibiarkan kering, tanpa melalui pengkondisian dalam larutan NaDS maupun HDS, memberikan respon yang paling stabil terhadap anion DS- dengan sensitivitas optimum mendekati sensitivitas yang dirujuk oleh hukum Nernst. Elektrode Au-PPy-DS yang terbaik memberikan respon terhadap anion DS- pada rentang konsentrasi 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-3 M, dengan batas deteksi 1,10 x 10-5 M, waktu respon 15 – 18 detik dan sensitivitas optimum 56,7 mV/dekade. Elektrode ini menunjukkan selektivitas yang baik terhadap anion DS-, dengan koefisien selektivitas yang sangat rendah terhadap anion-anion F-, Cl-, Br-, I-, NO3-, ClO4-, OS- dan DBS-. Elektrode Au-PPy-DS juga menunjukkan akurasi, kedapat-ulangan hasil pengukuran dan kestabilan respon yang baik terhadap anion DS- pada rentang pH 6,00 – 9,00, sehingga elektrode ini dapat digunakan untuk pengukuran NaDS dalam larutan sampel. Dalam penelitian ini, penyiapan elektrode Au-PPy-OS dan Au-PPy-DBS dilakukan dengan menggunakan parameter optimum untuk penyiapan elektrode

ii

Au-PPy-DS. Untuk elektrode Au-PPy-OS, respon potensial yang berbanding lurus dengan konsentrasi anion OS- terjadi pada rentang konsentrasi 1,00 x 10-4 M – 0,10 M, dengan sensitivitas optimum 58,8 mV/dekade, batas deteksi 1,00 x 10-4 M dan waktu respon 9 – 11 detik. Elektrode ini menunjukkan akurasi, kedapatulangan pengukuran dan kestabilan respon yang baik terhadap anion OS- pada rentang pH 5,00 – 7,00. Namun demikian, elektrode ini memiliki koefisien selektivitas yang tinggi terhadap anion Cl-, Br-, I-, ClO4- dan NO3-, sehingga pengukuran anion OS- akan mengalami gangguan jika larutan analit yang diukur mengandung anion-anion tersebut. Adapun untuk elektrode Au-PPy-DBS, respon potensial yang berbanding lurus dengan konsentrasi anion DBS- terjadi pada rentang konsentrasi anion DBS- 1,00 x 10-6 M – 1,00 x 10-3 M, dengan sensitivitas optimum 37,8 mV/dekade, batas deteksi 1,00 x 10-6 M dan waktu respon 40 – 45 detik. Dengan sensitivitas yang demikian rendah, maka elektrode Au-PPy-DBS tidak dapat digunakan untuk pengukuran NaDBS. Dalam penelitian ini juga ditemukan adanya keterkaitan antara konduktivitas dan morfologi membran dengan kinerja ketiga jenis elektrode (Au-PPy-DS, Au-PPyOS dan Au-PPy-DBS), khususnya sensitivitas dan waktu respon elektrode. Fakta ini dapat menjadi petunjuk akan perlunya optimasi parameter untuk setiap elektrode sensor anion. Keberhasilan penelitian ini akan berdampak pada pengembangan material baru untuk digunakan sebagai membran sensor elektrokimia. Untuk penelitian lebih lanjut masih terbuka kemungkinan untuk dilakukan penyiapan elektrode sensor surfaktan anionik dengan respon yang stabil dan masa pemakaian elektrode yang lebih lama. Kata kunci: elektropolimerisasi, membran polipirol, ionofor, elektrode kawat terlapis, surfaktan anionik, karakteristik potensiometri

iii

ABSTRACT POLYPYRROLE COATED GOLD-WIRE ELECTRODE FOR POTENTIOMETRICALLY MEASUREMENT OF SOME ANIONIC SURFACTANTS By Abdul Haris Watoni NIM: 30503006 The fast development and application of voltammetry methods contribute to the progress of both method and technique developments for conductive polymers synthesis. Cyclic voltammetry technique enable, electropolymerization mechanism and deposition of conductive polymers on the surface of electrode be controlled. The invention of conductive polymers accelerate the development of determination techniques of some ions, wich based on electrochemical reaction. Such polymers could be applied as ion sensor membranes. The development of conductive polymer as electrochemical sensor membrane for ions coated-wire electrodes have been studied intensively. However, there is still a problem of short life time and reproducibility for those electrodes. Consumption of anionic surfactants for industry and daily activities increases very fast. Thus, development of determination methods and techniques of anionic surfactants in aqueous sample solution is very important. Previously polyaniline coated Pt-wire as sodium dodecyl sulphate (SDS) sensor electrode has been fabricated. Electrode sensitivity towards dodecyl sulphate (DS-) anion was approximately 59,0 mV/decade. However, electrode’s selectivity towards other anions was not reported. Apart from that, polyaniline deposition on the electrode’s surface was not efficient. To obtain optimum sensitivity of such electrode, it was necessary to scan for 400 cycles. Other researchers reported polypyrrole coated Pt-wire as sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) sensor electrodes. The sensitivity and selectivity of the electrodes toward dodecyl benzena sulfonate (DBS-) anion were very good, without potentiometric interferences of other inorganic and octyl sulfate (OS-) anions. However, dodecyl sulphate (DS-) and tetradecyl sulphate (TS-) anions interfere DBS- analysis. In this research, the influence of conductivity and morphology of the polymeric membranes to potentiometric characteristics of SDS and SDBS sensor electrodes has not been elaborated yet. The goal of this research was to study the deposition process of polypyrrole membrane on Au-wire surface to obtain anionic surfactants sensor electrodes of DS- (Au-PPy-DS), OS- (Au-PPy-OS), and DBS- (Au-PPy-DBS). The influence of cyclic voltammetry parameters, electropolymerization medium composition, conditioning systems, and both conductivity and morphology of the membranes on potentiometric characteristics of the electrode was studied.

i

Such electrodes were prepared via electropolymerization reaction of pyrrole, using cyclic voltammetry technique in the solution containing a certain anionic surfactant ionophore and supporting electrolyte. Cyclic voltammetry parameters and electrodes performance were then evaluated. Cyclic voltammetry parameters, such as potential range and scan rate were optimized. On the other hand, to optimize the electrode’s performance, electrode’s sensitivity as the most important potentiometric characteristics, we are first evaluated. Optimum parameters to be determined were number of scanning cycles, pyrrole concentration, type and concentration of specific ionophore and also supporting electrolyte, conditioning systems of electrode, as well. A specific ionophore could be trapped in the matrix of the polypyrrole membrane during electropolymerization process. Different ionophore trapped in the polypyrrole membrane, different conductivity and morphology of the membranes. Polypyrrole membrane containing HDBS ionophore showed lower conductivity than the membrane containing HDS ionophore. The highest membrane conductivity was belong to polypyrrole membrane containing HOS ionophore. Optimum potentiometric characteristics of Au-PPy-DS were obtained from electrode preparation process via electropolymerization of pyrrole for the potential range of -0,9 – 1,0 V, with scan rate of 100 mV/s, a current of 2 – 5 mA, and scanning of 60 sycles. Preparation of Au-PPy-DS electrodes via electropolymerization of 0.05 M pyrrole solution containing 1.00 x 10-3 M HDS ionophore and the mixture of individual supporting electrolye of 0.05 M KClO4 and 0.10 M KNO3 produced Au-PPy-DS electrodes having the best potentiometric characteristic among the other Au-PPy-DS electrodes. Conditioning systems influent toward sensitivity of the electrode. Dry Au-PPy-DS electrode, that was not conditioned in SDS solution, nor in HDS solution, resulted the most stable response towards DS- anion having optimum sensitivity, according to Nernst’s principle. The best Au-PPy-DS electrode showed a linear potential response towards DS- anion in the concentration range of SDS solution of 1.00 x 10-5 – 1.00 x 10-3 M, with detection limit of 1.10 x 10-5 M, response time of 15 – 18 seconds, and optimum sensitivity of 56.7 mV/decade. This electrode demonstrated good selectivity towards DS- anion, with low selectivity toward F-, Cl-, Br-, I-, NO3-, ClO4-, OS-, and DBS- anions. On the other hand, Au-PPy-DS electrodes showed good accuracy and reproducibility of DS- anion measurements, and also good stability response towards DS- anion in the pH range of analyte solution of 6.00 – 8.00. Thus, the electrodes could be applied for SDS measurement in the sample solution. Au-PPy-OS and Au-PPy-DBS electrodes were performed using the optimum parameters for Au-PPy-DS electrodes preparation. In the case of Au-PPy-OS electrodes, electrode’s responses were proportional to OS- anion concentration for the concentration range of SOS solution of 1.00 x 10-4 – 0.10 M, with optimum sensitivity of 58.8 mV/decade, detection limit of 1.00 x 10-4 M, and response time of 9 – 11 seconds. The electrodes indicated good accuracy and reprodubilisity of OS- anion measurements and also stability response towards the anion for the pH

ii

range of analyte solution of 5.00 – 7.00. However, these electrodes showed high selectivity coefficient toward Cl-, Br-, I-, ClO4-, and NO3- anions. Therefore, the precence of those anions will interfere OS- anion measurement. In another case, Au-PPy-DBS electrodes showed a linear potential response towards DBS- anion in the SDBS concentration range of 1.00 x 10-6 – 1.00 x 10-3 M. Such elektrodes had optimum sensitivity of 37.8 mV/decade, detection limit of 1.00 x 10-6 M, and response time of 40 – 45 seconds. The electrodes demonstrated poor sensitivity. For such a reason, Au-PPy-DBS electrodes was not applicable for SDBS measurement in the analyte solution. In the meanwhile, we observed the relationship among membrane’s conductivity and morphology on the surface of Au-coated wire electrodes and electrode’s performance, especially sensitivity and response time of the electrodes. It was found that there was a difference in potentiometric characteristics of the three kinds of electrodes (Au-PPy-DS, Au-PPy-OS, and Au-PPy-DBS). This fact could be an indication that it may be necessary to optimize each electrode parameters for each individual anion surfactant electrode. The success of the research will have an impact on the development of new material serving as membranes of electrochemical sensor. We propose to develop other surfactant sensors having good reproducibility and longer life time. Key words: electropolymerization, polypyrrole membrane, ionophore, coatedwire electrode, anionic surfactant, potentiometric characteristics.

iii

PEDOMAN PENGGUNAAN DISERTASI Disertasi Doktor yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan dapat dilakukan dengan seijin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.

Memperbanyak atau menerbitakan sebagian atau seluruh disertasi haruslah seijin Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Rasa syukur yang sedalam-dalamnya penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., berkat anugerah dan rahmat-Nya, penulis mendapat kesempatan yang terbaik untuk menempuh studi dalam Program Doktor bidang Kimia Analitik pada Program Studi Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Bandung. Keberhasilan ini juga berkat dukungan pihak-pihak yang selama ini membantu penulis. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Buchari selaku Ketua Tim Pembimbing, atas keluasan hati dan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan yang sangat penulis perlukan selama menempuh studi. 2. Bapak Indra Noviandri, Ph.D dan Bapak Dr. Suryo Gandasasmita, MT. selaku Anggota Pembimbing, yang dengan tekun dan sabar membimbing penulis selama studi ini berlangsung. 3. Departemen Pendidikan Nasional atas beasiswa pendidikan pascasarjana (BPPS) yang diberikan sebagai bantuan finansial yang sangat berarti. 4. Rektor Universitas Haluoleo Kendari atas kesempatan dan dukungan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi lanjut pada Program Doktor. 5. Dekan FMIPA dan Ketua Jurusan Kimia Universitas Haluoleo atas dorongan dan bantuan yang diberikan demi keberhasilan studi. 6. Rektor ITB dan Dekan FMIPA ITB selaku pimpinan institusi yang telah membuka kesempatan kepada penulis untuk menempuh studi ini. 7. Ketua Program Studi Kimia yang banyak memberikan fasilitas dan kemudahan administrasi bagi kelancaran studi. 8. Ketua/Koordinator Laboratorium Kimia Analitik selaku penanggung jawab seluruh kegiatan yang berlangsung di laboratorium. 9. Bapak Suwandi selaku Kepala Tata Usaha pada Program Studi Kimia 10. Bapak Sukawi, Bapak Dede, Bapak Handi dan Bapak Totok selaku teknisi yang banyak membantu penulis dalam penyiapan bahan dan peralatan laboratorium.

ix

11. Bapak Imam Santosa, Bapak Suyanta, Ibu Muji Harsini, Bapak Ibnu Kaldun, Bapak Nikman Hattu, Bapak Aman Sentosa dan rekan-rekan mahasiswa S1, S2 dan S3 yang tak dapat penulis sebutkan satu per satu yang selama ini menjadi teman belajar dan bercanda. 12. Istriku yang shalehah dan kedua anakku yang cerdas dan lucu, yang menjadi pembangkit inspirasi dan semangat untuk terus maju dan berkembang. 13. Semua sahabat dan pihak-pihak lain juga banyak memberikan dorongan semangat dan nasehat yang belum penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari akan segala kekurangan yang ada dalam disertasi ini. Untuk itu penulis mengharapkan penyempurnaan dari para pembaca. Mudah-mudah disertasi ini bermanfaat.

Penulis

x

DAFTAR ISI ABSTRAK………………………………………………………………………...i ABSTRACT……………………………………………………………………...iv HALAMAN PERSEMBAHAN…………………………………………………vii PEDOMAN PENGGUNAAN DISERTASI …………………………………...viii UCAPAN TERIMA KASIH …………………………………………………….ix DAFTAR ISI …………………………………………………………………….xi DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………….xv DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………..xvii DAFTAR TABEL………………………………………………………………xxii DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG…………………………………...xxv Bab I Pendahuluan………………………………………………………………...1 I.1 Deskripsi Topik Penelitian dan Latar Belakang……………………….1 I.2 Lingkup Permasalahan, Hipotesis dan Tujuan Penelitian……………..6 I.2.1 Lingkup permasalahan……………………………………………....6 I.2.2 Hipotesis……………………………………………………………..7 I.2.3 Tujuan penelitian…………………………………………………….8 I.3 Cara Pendekatan dan Metode Penelitian yang Digunakan ……………8 I.4 Garis Besar Pelaksanaan Penelitian…………………………………...9 I.5 Sistematika Disertasi…………………………………………………..9 Bab II Tinjauan Pustaka………………………………………….……………...10 II.1 Tinjauan Umum………………...…………………………………...10 II.2 Perpindahan Massa (Mass Transport)……………...…………….....13 II.3 Struktur Antarmuka Elektrode|Larutan…………………..…………15 II.4 Teknik Voltametri Pemindaian Linier …...…………………………20 II.5 Teknik Voltametri Siklik……………………...…………………….21 II.6 Analisis Mekanisme Reaksi dengan Teknik Voltametri Siklik..…...23 II.7 Metode Potensiometri……………………………………………....24 II.8 Elektrode Selektif Ion……………………………………………....25 II.9 Karakterisasi Elektrode Selektif Ion………………………..……....28 II.10 Elektrode Selektif Ion Berdasarkan Jenis Membran……………….30

xi

II.10.1 Elektrode bermembran kaca……………………………………..30 II.10.2 Elektrode bermembran cair……………………………………...31 II.10.3 Elektrode bermembran padatan………………………………....32 II.10.4 Elektrode bermembran padat termodifikasi……………………..33 II.11 Polimer Konduktif…………………………………………………34 II.11.1 Kesetimbangan kimia polimer teroksidasi………………………35 II.11.2 Kesetimbangan polimer tereduksi……………………………….37 II.12 Potensial Elektrode Termodifikasi Polipirol………………………38 Bab III Metodologi Penelitian…………………………………………………..41 III.1 Deskripsi Cara Penelitian…………………………………………41 III.2 Persiapan Penelitian………………………………………………41 III.2.1 Alat dan Bahan……………………………………………….....41 III.2.2 Penyiapan larutan surfaktan standar …………………………….42 III.2.3 Penyiapan larutan pirol, dopan dan elektrolit pendukung ………43 III.2.4 Penyiapan larutan untuk karakterisasi elektrode………………...44 III.2.5 Penyiapan larutan untuk penentuan selektivitas elektrode……....44 III.2.6 Penyiapan larutan untuk pengujian rentang pH pengukuran…….45 III.2.7 Penyiapan larutan sampel air…………………………………….45 III.3 Cara Penelitian……………………………………………………46 III.3.1 Pelapisan, pengkondisian dan karakterisasi elektrode…………..46 III.3.1.1 Penentuan parameter voltametri siklik terbaik………………..47 III.3.1.2 Penentuan pengaruh dopan dalam proses elektropolimerisasi..47 III.3.2 Kajian pendahuluan karakteristik potensiometri elektrode…………….48

III.3.2.1 Penentuan pengaruh kation Na+ ………………………………50 III.3.2.2 Penentuan pengaruh anion elektrolit pendukung……………...51 III.3.2.3 Penentuan jumlah pemindaian optimum....................................51 III.3.2.4 Penentuan konsentrasi pirol optimum ………………………...51 III.3.2.5 Penentuan sistem pengkondisian elektrode...............................52 III.3.3 Penentuan selektivitas elektrode………………………………...52 III.3.4 Penentuan kestabilan (Repeatability) respon potensial elektrode.53 III.3.5 Penentuan ketepatan (accuracy) pengukuran……………………53 III.3.6 Penentuan kedapat-ulangan respon potensial elektrode…………54

xii

III.3.7 Penentuan rentang pH pengukuran……………………………….54 III.3.8 Penentuan usia pemakaian elektrode……………………………..54 III.3.9 Pengamatan morfologi polimer…………………………………..55 III.3.10 Penentuan NaDS dan NaOS dalam sampel air………………….55 Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan…………………………………...…..56 IV.1 Pelapisan Elektrode dengan Polipirol……………………………..56 IV.2 Parameter Voltametri Siklik…………….………………………….56 IV.3 Pengaruh Surfaktan Anion pada Proses Elektropolimerisasi Pirol...62 IV.4 Kajian Potensiometri Elektrode Sensor NaDS………………….....66 IV.4.1 Pengaruh dopan dalam proses elektropolimerisasi pirol…………70 IV.4.2 Pengaruh elektrolit pendukung terhadap sensitivitas elektrode.....72 IV.4.2.1 Pengaruh konsentrasi KCl, KBr dan KI.......................................77 IV.4.2.2 Pengaruh konsentrasi KClO4 dan KNO3......................................79 IV.4.3 Pengaruh jumlah siklus pemindaian..............................................79 IV.4.4 Pengaruh konsentrasi pirol.............................................................81 IV.4.5 Pengaruh pengkondisian elektrode.................................................83 IV.4.6 Penyiapan elektrode Au-PPy-DS dengan menggunakan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 dengan KNO3.................................................................................86 IV.4.6.1 Selektivitas elektrode.................................................................95 IV.4.6.2 Kestabilan respon elektrode........................................................98 IV.4.6.3 Ketepatan (accuracy) pengukuran..............................................98 IV.4.6.4 Kedapat-ulangan respon elektrode..............................................99 IV.4.6.5 Rentang pH pengukuran ...........................................................100 IV.4.6.6 Kandungan NaDS dalam sampel air..........................................101 IV.5 Elektrode Au-PPy-OS......................................................................104 IV.5.1 Penyiapan Elektrode Au-PPy-OS.................................................104 IV.5.2 Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-OS.......................105 IV.5.3 Selektivitas elektrode Au-PPy-OS................................................109 IV.5.4 Ketepatan (accuracy) pengukuran................................................111 IV.5.5 Kestabilan respon potensial elektrode Au-PPy-OS......................112 IV.5.6 Kedapat-ulangan respon elektrode...............................................112 IV.5.7 Rentang pH pengukuran elektrode Au-PPy-OS...........................113

xiii

IV.5.8 Penentuan surfaktan NaOS dalam sampel air.............................114 IV.6 Elektrode Au-PPy-DBS...................................................................115 IV.6.1 Penyiapan Elektrode Au-PPy-DBS..............................................115 IV.6.2 Penentuan Karakteristik Potensiometri Elektrode Au-PPy-DBS.116 Bab V Kesimpulan ……………………………………………………….........120 Daftar Pustaka………………………………………………………………….123 Lampiran……………………………………………………………………….128 Riwayat Hidup………………………………………………..………………...165

xiv

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1. Model perpindahan elektron antara logam dan spesi elektroaktif dalam larutan yang dipengaruhi oleh perubahan potensial yang digunakan.…………………………………………………………12 Gambar II.2. Skema proses yang mempengaruhi laju reaksi reduksi A menjadi B pada permukaan elektrode…………………………….13 Gambar II.3. Profil konsentrasi pada waktu yang berbeda-beda (Wang, 2000)…15 Gambar II.4. (a) Kapasitor. (b) Pengembanan muatan kapasitor dengan baterai (Bard, 2001)……………………………………………………...16 Gambar II.5. Model antarmuka logam dan larutan sebagai suatu kapasitor dengan muatan pada logam sebesar qM. (a) qM negatif dan (b) qM positif (Bard, 2001)………………………………………………..17 Gambar II.6. Model daerah lapisan rangkap dalam kondisi anion-anion teradsorpsi secara spesifik (Bard, 2001)…………………………...18 Gambar II.7. Profil potensial melewati daerah lapis rangkap tanpa adanya adsorpsi ion-ion secara spesifik. Variabel φ disebut potensial dalam (inner potential) (Bard, 2001)…………....19 Gambar II.8. Voltamogram LSV dari sistem redoks Fe3+ + e Fe2+……..........................................................20 Gambar II.9. Profil voltamogram LSV dengan laju pindai yang bervariasi……...21 Gambar II.10. Profil voltamogram siklik suatu reaksi redoks…………………...22 Gambar II.11. Voltamogram siklik untuk reaksi dengan mekanisme EC…….....24 Gambar II.12. Susunan sistem pengukuran dengan ESI………………………....27 Gambar II.13. Kurva kalibrasi khas ESI………………………………………...27 Gambar IV.1. Mekanisme reaksi pembentukan polipirol……………………….57 Gambar IV.2. Reaksi sekunder polimerisasi pirol dalam air yang mengandung elektrolit pendukung ClO4- (Sadki et al., 2000)………………….58 Gambar IV.3. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,01 M dengan elektrolit pendukung NaClO4 0,01 M…………………………...59 xvii

Gambar IV.4. Reaksi sekunder polimerisasi pirol dalam air yang mengandung elektroit pendukung A- pada suasana asam (Li, 2000)…………...61 Gambar IV.5. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,010 M mengandung NaDS 0,001 M……………………….………….....63 Gambar IV.6. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap kation Na+ dan anion DS-. Penyiapan elektrode menggunakan elektrolit pendukung tunggal NaClO4…………....71 Gambar IV.7. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap kation Na+ dan anion DS-. Penyiapan elektrode menggunakan elektrolit pendukung tunggal KClO4……………..73 Gambar IV.8. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap kation Na+ dan anion DS-. Penyiapan elektrode menggunakan elektrolit pendukung tunggal KCl, KBr dan KI….74 Gambar IV.9. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,01 M dengan dopan HDS 1,00 x 10-4 M dan elektrolit pendukung tunggal KCl (–), KBr (–) dan KI (–) 0,01 M……………………………..76 Gambar IV.10. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DS-. Penyiapan elektrode menggunakan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M dan KNO3 0,10 M………………………………………………..88 Gambar IV.11. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol (Py) 0,05 M mengandung dopan HDS 0,001 M (Py-HDS) dan berturut-turut elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M, KNO3 0,10 M dan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M dan KNO3 0,10 M…………………………………………………....89 Gambar IV.12. Analisis membran polipirol dengan SEM……………………….90 Gambar IV.13. Model pembentukan membran polipirol yang diperoleh dengan reaksi elektropolimerisasi……………………………..91 Gambar IV.14. Model reaksi pertukaran anion DS- pada antarmuka membran dan larutan dan pertukaran elektron pada antarmuka logam dan membran………………………………...93 Gambar IV.15. Respon potensial elektrode terhadap anion DSdalam larutan NaDS 1,00 x 10-4 M dengan rentang pH 2,00 – 10,00………………………………………………..101

xviii

Gambar IV.16. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-OS………106 Gambar IV.17. Analisis dengan SEM pada bagian penampang melintang dan permukaan membran PPy-HOS-KClO4-KNO3 dan membran PPy-HDS-KClO4-KNO3………………………..107 Gambar IV.18. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol (Py) 0,05 M yang mengandung dopan HOS 0,001 M maupun dopan HDS 0,001 M, dengan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M dan KNO3 0,10 M………..108 Gambar IV.19. Respon potensial elektrode terhadap larutan NaOS 0,01 M dengan pH 2,00 – 10,00……………………………………….113 Gambar IV.20. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DBS pada hari ke-1 – 3……………………………………………...116 Gambar IV.21. Analisis membran polipirol dengan SEM pada bagian penampang melintang dan permukaan membran……………...118 Gambar IV.22. Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol (Py) 0,05 M yang mengandung dopan HDBS 0,001 M, HDS 0,001 M maupun HOS 0,001 M, dengan campuran dua elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,05 M dan KNO3 0,10 M…………………………………………………..119 Gambar A.1 Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,01 M dalam larutan yang mengandung NaClO4 0,01 M……………….128 Gambar A.2 Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,01 M dalam larutan yang mengandung NaClO4 0,01 M, diukur dalam rentang potensial -0,5 – 1,0 V, dengan jumlah pindai 10 siklus, arus 2 mA dan laju pindai 50 (1), 80 (2) dan 100 (3) mV/dt…….129 Gambar A.3 Voltamogram siklik elektropolimerisasi pirol 0,01 M dalam larutan yang mengandung NaClO4 0,01 M dan NaDS dengan konsentrasi yang divariasikan…………………………...130 Gambar. A.4. Spektrum FTIR senyawa NaDS…………………………………131 Gambar A.5. Spektrum FTIR senyawa pirol…………………………………...131 Gambar. A.6. Spektrum FTIR senyawa polipirol………………………………131 Gambar. A.7. Spektrum FTIR polipirol-NaDS………………………………....132

xix

Gambar A.8 Respon potensial elektrode Au-PPy-DS. Penyiapan elektrode dilakukan dengan teknik voltametri siklik pada rentang potensial -0,9 – 1,0 V,dengan laju pindai 100 mV/dt, arus 2 mA dan jumlah pemindaian 60 siklus……………………..132 Gambar B.1 Respon potensial elektrode Au-PPy-DS terhadap larutan NaDS. Elektropolimerisasi dilakukan dalam larutan pirol 0,01 M yang mengandung elektrolit pendukung tunggal NaClO4 0,01 M dengan variasi konsentrasi dopan NaDS 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-4 M (1), waktu perendaman 4 – 7 hari (2) dan jumlah pindai sebanyak 10 – 30 siklus (3)……………..134 Gambar B.2. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KCl selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…………………………………138 Gambar B.3. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KBr selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik………………………………….138 Gambar B.4. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KI selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…………………………………139 Gambar B.5. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KClO4 selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…………………………………139 Gambar B.6. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KNO3 selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…………………………………140 Gambar B.7. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi jumlah pemindaian selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik……141 Gambar B.8. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi jumlah pemindaian selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…….141

xx

Gambar B.9. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi jumlah pemindaian selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…… 142 Gambar B.10. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi jumlah pemindaian selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik……..142 Gambar B.11. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi jumlah pemindaian selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik……..143 Gambar B.12. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi pirol yang igunakan selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik…………………………………………………..143 Gambar B.13. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS (1) dan sensitivitas elektrode (2) berdasarkan variasi konsentrasi pirol yang digunakan selama proses modifikasi elektrode dengan teknik voltametri siklik………………………………………………………………144 Gambar B.14. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS berdasarkan sistem pengkondisian……………………………...145 Gambar B.15. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS berdasarkan sistem pengkondisian……………………………...146 Gambar C. Respon potensial elektrode 2 dan 3 terhadap ion DS- dan beberapa anion dalam rentang konsentrasi 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10M………..149 Gambar D. Respon potensial dan sensitivitas elektrode Au-PPy-DS…………..155 Gambar E. Respon potensial elektrode Au-PPy-OS terhadap beberapa anion dalam rentang konsentrasi 1,0 x 10-4 – 0,10 M…………………...159

xxi

DAFTAR TABEL Tabel IV.1. Spektrum FTIR untuk beberapa gugus fungsi dalam senyawa pirol dan polipirol…………………………………………………...65 Tabel IV.2. Spektrum FTIR untuk beberapa gugus fungsi dalam senyawa NaDS dan polipirol-NaDS………………………………………....66 Tabel IV.3. Sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DS- pada rentang konsentrasi 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-3 M berdasarkan konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KCl, KBr dan KI…………………….78 Tabel IV.4. Sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DS- pada rentang konsentrasi 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-3 M berdasarkan konsentrasi elektrolit pendukung tunggal KClO4 dan KNO3…………………....79 Tabel IV.5. Sensitivitas elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DS- pada rentang konsentrasi 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-3 M berdasarkan elektrolit pendukung dan jumlah siklus pemindaian ………………………..80 Tabel IV.6. Sensitivitas elektrode Au-PPy-DS berdasarkan konsentrasi pirol dan elektrolit pendukung………………………………………82 Tabel IV.7. Sensitivitas elektrode Au-PPy-DS berdasarkan sistem pengkondisian……………………………………………………….84 Tabel IV.8. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS berdasarkan elektrolit pendukung yang digunakan dalam proses penyiapan elektrode…………………………………………………………….94 Tabel IV.9. Sensitivitas (S) dan koefisien selektivitas (Kij) elektrode…………...96 Tabel IV.10. Simpangan baku relatif (Sr) respon potensial elektrode Au-PPy-DS………………………………………………………...98 Tabel IV.11. Hasil analisis kandungan NaDS dalam sampel air dengan metode penambahan standar tunggal……………………………102 Tabel IV.12. Hasil analisis kandungan NaDS dalam air distilasi dengan metode penambahan standar berganda………………………….103 Tabel IV.13. Sensitivitas (S) dan koefisien selektivitas (Kij) elektrode Au-PPy-OS………………………………………………………………109

Tabel IV.14. Hasil analisis kandungan NaOS dalam sampel air dengan metode penambahan standar…………………..…………………113

xxii

Tabel A. Parameter khas elektropolimerisasi pirol berdasarkan variasi laju pindai……………………………………………………..130 Tabel B.1. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS terhadap kation Na+ ………………………………………………...133 Tabel B.2. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal NaClO4 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-4 M…………………………………………………….…..134

Tabel B.3. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-3 M………………………………………………………..135

Tabel B.4. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-4 M……………………………………………………….135

Tabel B.5. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KClO4 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-5 M……………………………………………………….136

Tabel B.6. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KCl 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-4 M……………………………………………………..…136

Tabel B.7. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KBr 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-4 M………………………………………………………..137

Tabel B.8. Karakteristik potensiometri elektrode Au-PPy-DS, dengan penyiapan elektrode secara voltametri siklik menggunakan elektrolit pendukung tunggal KI 0,01 M dan ionofor HDS 1,00 x 10-4 M………………………………………………………..137

Tabel B.9. Respon potensial elektrode Au-PPy-DS terhadap larutan NaDS 0,01 M perendam dan standar………………………………146 Tabel B.10. Waktu respon elektrode Au-PPy-DS terhadap NaDS 1,0 x 10-5 – 1,0 x 10-3 M berdasarkan sistem pengkondisian elektrode……….147 Tabel C.1. Waktu respon (T) elektrode 1 dan 2 dan 3………………………….148 Tabel C.2. Koefisien selektivitas (Kij) elektrode 2 dan 3………………………150 xxiii

Tabel C.3. Respon potensial, E, (mV) larutan NaDS 1,00 x 10-5 – 1,00 x 10-3 M……………………………………………………...151 Tabel C.4. Akurasi hasil pengukuran respon potensial larutan NaDS berdasarkan kesalahan relatif (Kr)………………………………....152 Tabel C.5. Kedapatulangan hasil pengukuran elektrode Au-Ppy-DS berdasarkan jenis membran polipirol yang terlapis pada permukaan elektrode………………………………………………153 Tabel C.6 Batas deteksi elektrode Au-PPy-DS berdasarkan elektrolit pendukung yang digunakan dalam penyiapan elektrode…………..154 Tabel D.1 Data pengamatan respon potensial elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DS- 1,00 x 10-4 M…………………………………..156 Tabel D.2 Respon potensial elektrode Au-PPy-DS terhadap anion DScampuran…………………………………………………………...157 Tabel D.3 Hasil analisis kandungan anion DS- dalam sampel buatan dengan metode penambahan standar tunggal ……………………………....157 Tabel E.1. Waktu respon elektrode Au-PPy-OS……………………………….159 Tabel E.2. Koefisien selektivitas (Kij) elektrode Au-PPy-OS…………………160 Tabel E.3. Kesalahan relatif (Kr) hasil pengukuran respon potensial larutan NaOS ...................................................................................160 Tabel E.4. Kesalahan relatif (Kr) hasil pengukuran respon potensial larutan NaOS……………………………………………………....160 Tabel E.5. Kedapat-ulangan hasil pengukuran elektrode Au-PPy-OS...............161 Tabel E.6. Data pengamatan respon potensial elektrode Au-PPy-OS terhadap anion OS- 1,00 x 10-3 M………………………………….162 Tabel E.7. Data pengamatan respon potensial larutan NaOS campuran………263 Tabel E.8. Hasil analisis kandungan anion OS- dalam sampel buatan dengan metode penambahan standar tunggal……………………………....163 Tabel E.9. Nilai batas kritis koefisien korelasi r (P = 0,05)…………………...164

xxiv

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Voltamogram Siklik Elektropolimerisasi Pirol, Spektrum FTIR dan Respon Potensial Elektrode Au-PPy-DS ……………………….128 Lampiran A.1 Voltamogram Siklik Elektropolimerisasi Pirol……………………..128 Lampiran A.2 Spektrum FTIR Senyawa NaDS, Pirol, Polipirol dan Polipirol-NaDS……………………………………………………..131 Lampiran A.3 Respon potensiometri elektrode Au-PPy-DS……………………….132 Lampiran B Karakteristik Potensiometri dan Pola respon Elektrode Au-PPy-DS Berdasarkan Parameter Voltametri Siklik, Komposisi Larutan dan Sistem Pengkondisian ………………..................................................133 Lampiran B.1 Karakteristik Potensiometri Elektrode Au-PPy-DS terhadap Kation Na+ dan Anion DS- dari Larutan NaDS…………………….133 Lampiran B.2 Respon Potensial dan Sensitivitas Elektrode Au-PPy-DS Berdasarkan Konsentrasi Elektrolit Pendukung……………………138 Lampiran B.3 Respon Potensial dan Sensitivitas Elektrode Au-PPy-DS Berdasarkan Jumlah Pemindaian…………………………………...141 Lampiran B.4 Respon Potensial dan Sensitivitas Elektrode Au-PPy-DS Berdasarkan Konsentrasi Pirol………………………………………143 Lampiran B.5. Respon Potensial dan Sensitivitas Elektrode Au-PPy-DS Berdasarkan Sistem Pengkondisian………………………………...145 Lampiran C Karakteristik Potensiometri Elektrode Au-Py-DS Berdasarkan Elektrolit Pendukung dalam Proses Elektropolimerisasi Pirol……...148 Lampiran C.1 Penentuan Koefisien Selektivitas dengan Metode Larutan terpisah..150 Lampiran C.2 Penentuan Batas Deteksi Elektrode Au-PPy-DS……………………154 Lampiran D Analisis Kandungan NaDS dalam Sampel Air……………………....155 Lampiran D.1 Penentuan NaDS dengan Metode Penambahan Standar Tunggal….155 Lampiran D.2 Validasi Elektrode Au-PPy-DS dengan Metode Penambahan Standar Tunggal……………………………………………………155

xv

Lampiran D.3 Validasi elektrode Au-PPy-DS dengan Metode Penambahan Standar Berganda...........................................158 Lampiran E Karakteristik Potensiometri Elektrode Au-PPy-OS dan Au-PPy-DBS………………………………………………………....159 Lampiran E.1 Penentuan Batas Deteksi Elektrode Au-PPy-OS……………………160 Lampiran E.2 Validasi Elektrode Au-PPy-OS……………………………………..162 Lampiran E.3 Penentuan Batas Deteksi Elektrode Au-PPy-DBS………………….164 Lampiran E.4 Batas Kritis untuk Penghitungan Koefisien Korelasi……………….164

xvi

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG

Singkatan

Au-PPy-DS C CMC CV DBSDOP E EHS EKT ESI FIM HPLC HOMO IHP IUPAC LSV LUMO MBAS MPM NaDS NaDBS NaOS NPOE OHP OSPPPGL PVC PPy Py S SEM SSM THF TSWHO

Kepanjangan/Nama/Arti

Elektrode kawat emas terlapis polipirol untuk pengukuran anion DSChemical critical micelle concentration cyclic voltammetry Anion dodesil benzena sulfonat dioktil ftalat Electrochemical elektrode hidrogen standards Elektrode kawat terlapis Elektrode selektif ion fixed interference method High performance Liquid Chromatography highest occupied molecular orbital inner Helmholtz plane International Union on Pure and Applied Chemistry linear sweep voltammetry lowest unoccupied molecular orbital Methylene Blue Active Substances matched potential method natrium dodesil sulfat Natrium dodesil benzena sulfonat Natrium oktil sulfat o-nitrofenil oktil eter outer Helmholtz plane Anion oktil sulfat Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan polivinil chloride polypyrrole pyrrole sensitivitas scanning electron microscope separation solution method tetrahidrofuran Anion tetradesil sulfat World health Organization

xxv

Ditemukan pertama pada halaman 47 23 36 21 3 3 23 11 39 2 28 1 12 17 28 20 12 1 28 4 5 5 3 18 4 42 2 29 29 26 8 28 2 4 1

Lambang A Å a δ ∞ D ∂φ ( x, t ) / ∂x Δϕ ' e E Ee E0 EF

Esel Eind Eref Elj ε F F i ip i cp i pa

kEC Kij m n O pH qm qs R R T φ σd σi v

luas elektrode Angstrom aktivitas Lapisan difusi Jarak tak terhingga koefisien difusi gradient potensial potensial Donnan elektron perbedaan potensial Potensial kesetimbangan reaksi redoks potensial elektrode standar Energy Fermi = energi elektron dalam bahan pengkonduksi potensial sel potensial elektrode penunjuk potensial elektrode pembanding potensial hubung larutan muatan parsial Farad, satuan kapasitansi tetapan Faraday arus difusi arus puncak arus puncak katodik

20 20 20 20 29 16 14 14 21 22

arus puncak anodik

22

Tetapan laju reaksi kimia pada mekanisme reaksi EC koefisien selektivitas metal jumlah koefisien elektron yang terlibat dalam reaksi redoks zat oksidator, mengalami reduksi -log [H+] rapat muatan elektrode logam rapat muatan dalam larutan zat hasil reaksi reduksi tetapan gas = 0,082 L.atm.mol-1.K-1 suhu dalam satuan derajat Kelvin Variabel potensial pada daerah lapis rangkap Rapat muatan berlebih dalam lapisan difusi Rapat muatan total ion-ion yang teradsorpsi secara spesifik dalam lapisan IHP laju pindai

23

xxvi

14 17 26 15 15 14 14 33 10 11 11 11 12

23 10 11 10 25 15 15 10 14 14 18 18 17 22

V V z zj

Volt, satuan tegangan atau potensial listrik Kecepatan hidrodinamis Muatan spesi elektroaktif muatan spesi j

xxvii

16 14 14 23