Pengaruh Variasi Penghalusan Permukaan Elektroda Co-Kawat Terhadap Karakteristik Morfologi Dan Kinerja Potensiometri Dalam Analisis Fosfat Tanah

Abstract

Analisis fosfat umumnya dilakukan menggunakan metode spektrofotometri, namun metode tersebut memerlukan tahapan preparasi yang cukup kompleks dan penggunaan reagen dalam jumlah relatif besar. Sebagai alternatif, metode potensiometri dengan elektroda Co-kawat menawarkan proses analisis yang lebih sederhana, cepat, dan ekonomis. Kinerja elektroda ini dipengaruhi oleh karakteristik morfologi permukaannya, sehingga variasi tingkat penghalusan permukaan diduga dapat memengaruhi respon elektroda terhadap ion fosfat. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh tingkat penghalusan permukaan elektroda Co-kawat terhadap morfologi permukaan serta kinerja potensiometrinya dalam analisis fosfat tanah. Penelitian dilakukan dengan menyiapkan Co-kawat menggunakan kertas amplas No 400, 800, 1200, dan 1500 grit (yang dilanjutkan penghalusan dengan bubuk alumina 0,05 µm, sehingga diperoleh variasi tingkat kekasaran permukaan. Morfologi permukaan Co-kawat dikarakterisasi menggunakan SEM, sedangkan elektroda yang dirakit diuji secara potensiometri menggunakan larutan standar fosfat pada rentang konsentrasi 10⁻²–10² ppm untuk menentukan sensitivitas dan linearitas. Elektroda dengan kinerja terbaik kemudian diaplikasikan pada analisis fosfat tanah hasil ekstraksi Bray-P1. Setelah digunakan dalam pengukuran larutan standar dan sampel tanah, elektroda terbaik dikarakterisasi kembali menggunakan SEM untuk mengevaluasi perubahan morfologi permukaan akibat proses pengukuran. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa variasi tingkat penghalusan menghasilkan morfologi permukaan elektroda Co-kawat yang berbeda. Elektroda 400 grit memiliki permukaan paling kasar dengan goresan abrasif yang masih jelas terlihat, sedangkan elektroda 800 grit dan 1200 grit menunjukkan permukaan yang lebih rata. Elektroda 1500 grit yang dihaluskan menggunakan bubuk alumina 0,05 µm memiliki permukaan paling halus dan homogen. Hasil tersebut menunjukkan bahwa peningkatan tingkat penghalusan menyebabkan penurunan kekasaran permukaan elektroda. Pengujian potensiometri menunjukkan bahwa variasi tingkat penghalusan memengaruhi linearitas dan sensitivitas elektroda. Elektroda 400 grit menghasilkan linearitas tertinggi sebesar 0,9912 dan sensitivitas sebesar −50,348 mV/dekade, diikuti oleh elektroda 800 grit (R²= 0,9675; sensitivitas= −44,642 mV/dekade), 1200 grit (R²= 0,9565; sensitivitas= −44,642 mV/dekade), dan 1500 grit + alumina 0,05 µm (R² = 0,9537; sensitivitas = −32,688 mV/dekade). Hasil ini menunjukkan kecenderungan penurunan linearitas dan sensitivitas seiring meningkatnya tingkat kehalusan permukaan. Permukaan yang lebih kasar pada elektroda 400 grit diduga memberikan luas permukaan aktif yang lebih besar sehingga interaksi antara ion fosfat dan lapisan oksida kobalt berlangsung lebih efektif. Oleh karena itu, elektroda 400 grit dipilih sebagai elektroda terbaik dan diaplikasikan untuk analisis fosfat tanah dari Perkebunan Sentool, Panti, Kabupaten Jember. Hasil pengukuran menunjukkan kadar fosfat rata-rata sebesar 11,184 mg/kg tanah jagung dengan nilai SD 0,214 mg/kg dan RSD 1,916%, yang menunjukkan presisi dan keterulangan pengukuran yang baik. Karakterisasi SEM terhadap elektroda 400 grit setelah digunakan menunjukkan adanya perubahan morfologi permukaan dibandingkan dengan elektroda hasil preparasi, ditandai dengan goresan yang tampak lebih samar dan terbentuknya lapisan permukaan yang lebih homogen. Perubahan ini mengindikasikan adanya interaksi antara ion fosfat dan lapisan oksida kobalt selama pengukuran yang diduga berkaitan dengan pembentukan lapisan kobalt fosfat (Co₃(PO₄)₂) pada permukaan elektroda. Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat penghalusan permukaan berpengaruh terhadap morfologi dan kinerja potensiometri elektroda Co-kawat, dengan elektroda 400 grit memberikan kinerja terbaik dan berhasil diaplikasikan untuk analisis fosfat tanah secara presisi. Kondisi permukaan elektroda menjadi faktor penting yang perlu diperhatikan dalam pengembangan elektroda Co-kawat untuk analisis fosfat secara potensiometri.