Studi Komparasi Kinerja Single Dan Double Series Cobalt Electrode Untuk Analisa Fosfat Secara Flow Injection Potentiometry

Abstract

Penggunaan elektroda kobalt dalam sistem flow injection potentiometry memungkinkan proses pengukuran fosfat secara sederhana, cepat, dan ekonomis. Elektroda kobalt selektif terhadap fosfat dengan mekanisme responnya terjadi melalui tahap oksidasi kobalt dan pembentukan lapisan tipis kobalt fosfat pada permukaan elektroda sehingga terjadi perbedaan potensial. Elektroda kobalt sebagian besar memiliki sensitivitas yang bervariasi dalam rentang kisaran -39 sampai -47 mV/dekade. Sensitivitas pengukuran potensiometri dapat ditingkatkan dengan menambah jumlah elektroda kobalt. Pengaruh jumlah elektroda kobalt yaitu single cobalt electrode dan double series cobalt electrode dikaji lebih lanjut dalam penelitian ini. Pengukuran kinerja elektroda dilakukan dalam sistem flow injection potentiometry dengan kondisi pengukuran menggunakan larutan ISA KHP 0,003M pH 4 sebagai carrier, laju alir 2 mL/menit, serta volume injeksi 100 μL. Pengujian elektroda dilakukan menggunakan larutan standar fosfat variasi konsentrasi 1 × 10-5M, 5 × 10-5 M, 1 × 10-4M, 5 × 10-4M, 1 × 10-3M, dan 5 × 10-3M untuk membuat kurva kalibrasi hubungan antara beda potensial dan log konsentrasi fosfat. Berdasarkan kurva kalibrasi diperoleh kinerja elektroda berupa Persamaan Nernst, linearitas, sensitivitas, daerah kerja, limit deteksi, dan presisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengukuran menggunakan single cobalt electrode memiliki sensitivitas yang baik, yaitu sebesar -57,808 ± 2,43 mV/dekade. Sensitivitas potensiometri dalam pengukuran fosfat telah berhasil ditingkatkan dengan menerapkan dua elektroda kobalt dengan dua elektroda referensi Ag/AgCl yang terhubung secara seri. Penggunaan double series cobalt electrode dalam analisa fosfat terbukti dua kali lipat lebih sensitif dibandingkan single cobalt electrode yaitu sebesar -121,357 ± 4,32 mV/dekade. Sensitivitas sistem double series cobalt electrode meningkat karena total potensial yang terbaca merupakan potensial dari masing-masing sel, sehingga respon digabungkan dan diperoleh potensial hingga dua kali lipat. Hal ini juga didukung oleh nilai konstanta potensial pada Persamaan Nernst yang meningkat dimana pada single cobalt electrode sebesar -298,58 mV, dan mengalami kenaikan pada double series cobalt electrode sebesar -645,27 mV. Perbandingan lain dari kinerja single dan double series cobalt electrode seperti linearitas, daerah kerja, limit deteksi, dan presisi pengukuran juga diperoleh melalui kurva kalibrasi. Hasil penelitian menunjukkan pengukuran dengan menggunakan double series cobalt electrode diperoleh linearitas yang relatif lebih baik yaitu 0,994 jika dibandingkan dengan single cobalt electrode sebesar 0,9878. Sementara daerah kerja untuk kedua elektroda yaitu sama dimana dari pengukuran larutan standar fosfat diperoleh linear pada konsentrasi 1 × 10-5M - 1 × 10-3M. Limit deteksi dari double series cobalt electrode relatif lebih baik karena diperoleh nilai yang lebih kecil yaitu 4,83 × 10-6 M, sementara pada single cobalt electrode diperoleh 6,89 × 10-6 M. Tingkat ketelitian pengukuran atau presisi dari single cobalt electrode relatif lebih baik karena diperoleh nilai RSD yang lebih kecil, dengan nilai RSD rata-rata 2,75%, dan 3,19% untuk masing-masing single cobalt electrode dan doubles series cobalt electrode.