PENGEMBANGAN SENSOR ALKOHOL DARI BAHAN POLIPIROL KONDUKTIF DENGAN VARIASI KONSENTRASI DOPAN FLUOROBORAT

Abstract

Polimer konduktif terkenal sebagai sensor untuk alkohol uap air. Alkohol dapat dideteksi untuk keamanan di lingkungan seperti etanol banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan minuman keras. Sensor alkohol dengan bahan polimer memiliki keunggulan yaitu ringan dan mudah dalam proses pembuatannya. Salah satu polimer konduktif yang digunakan yaitu polipirol. Kelebihan polipirol ini adalah kemudahan menumbuhkan bentuk film dengan reaksi polimerisasi secara elektrokimia, memiliki konduktivitas listrik yang cukup tinggi, sifat mekanik yang cukup kuat, dan relatif lebih stabil (Subekti, 1993a). Keberadaan dopan dapat meningkatkan konduktivitas listrik polimer dari sintesis polipirol. Tujuan dari penelitian ini adalah ingin mengetahui: (1) pengaruh variasi konsentrasi dopan fluoroborat pada sintesis polipirol secara voltametri siklik, (2) struktur permukaan film polipirol yang dihasilkan dengan menggunakan mikroskop optik, (3) perubahan nilai resistansi pada respon film polipirol terhadap senyawa alkohol yang berbeda, (4) kerja respon polipirol yang berupa daerah kerja, sensitivitas, dan waktu respon. Hasil penelitian diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai pengembangan sensor untuk analit lainnya, serta dapat menjadi bahan informasi untuk kajian sensor berbasis polimer konduktif. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap yaitu sintesis polipirol (voltametri siklik) dan karakterisasi sensor polipirol terhadap variasi alkohol. Tahap pertama adalah melakukan sintesis polipirol dengan beberapa perlakuan yaitu pembuatan elektroda kerja dan larutan elektrolit. Pembuatan elektroda berasal dari PCB kosong dengan lapisan tembaga dicetak membentuk huruf U pada permukaan PCB. Lapisan tembaga tersebut dipotong hingga membentuk gap pada ujung elektroda kemudian vii disepuh dengan emas. Pembuatan larutan elektrolit terdiri dari pirol, dopan tetrabutilamonium tetrafluoroborat, dan asetonitil sebagai pelarut. Sintesis ada dua proses yang dilakukan yaitu optimasi scan rate dan sintesis terhadap variasi konsentrasi dopan (0,15 M; 0,20 M dan 0,25 M). Tahap kedua adalah karakterisasi sensor polipirol terhadap variasi alkohol. Sensor yang digunakan dari hasil sintesis variasi konsentrasi dopan yang akan diuji pada senyawa alkohol yaitu metanol, etanol, dan propanol dengan masing-masing konsentrasi 0,03 M; 0,04 M dan 0,05 M. Data yang diperoleh akan dilakukan pengukuran respon sensor yang meliputi: daerah kerja, sensitivitas dan waktu respon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses elektropolimerisasi terhadap pengaruh variasi konsentrasi dopan fluoroborat pada sintesis polipirol secara voltammetri siklik pada potensial 0-1200 mV dengan 10 siklik menghasilkan bentuk voltammogram yang berbeda-beda. Konsentrasi dopan fluoroborat yang tinggi bentuk voltammogramnya lebih teratur dibandingkan dengan konsentrasi dopan fluoroborat yang rendah. Struktur permukaan film polipirol yang diperoleh dari mikroskop optik memiliki perbedaan, dimana konsentrasi dopan yang tinggi menghasilkan permukaan film yang rata dan halus, sedangkan konsentrasi dopan yang rendah menghasilkan permukaan film yang tidak rata dan kasar. Karakterisasi larutan metanol PPy/BF4- 0,20 M dan etanol PPy/BF4- 0,25 M memiliki kelinearitas sebesar 0,989 dan 0,999, sedangkan untuk larutan propanol tidak menunjukkan linear. Nilai sensitivitas untuk PPy/BF4- 0,20 M pada larutan metanol sebesar 558.3 dan PPy/BF4- 0,25 M pada larutan etanol sebesar 2366. Waktu respon PPy/BF4- untuk larutan metanol dan etanol meningkat dengan bertambahnya konsentrasi dopan dan alkohol.