Aplikasi Elektroda Poliakrilat/Epoksi/Grafena Oksida/Kompleks Co(Ii) Kafein Termodifikasi dalam Flow Injection Potentiometry untuk Penentuan Kafein

Abstract

Elektroda potensiometri berbasis material komposit saat ini mengalami perkembangan sangat pesat. Penggunaan material komposit menunjukkan sifat stabilitas kimia yang baik dan mampu meningkatkan kinerja elektroda. Salah satu bahan yang digunakan dalam material komposit yaitu grafena oksida (GO), yang dikenal dengan sifat konduktivitas listik dan sifat mekanik yang baik. Material komposit berbahan GO dapat dikombinasikan menggunakan polimer yang bersifat isolator yaitu Polyacrylic Acid (PAA) dan epoksi. Modifikasi elektroda komposit untuk dapat meningkatkan sensitivitas dan respon elektroda terhadap analit juga dapat diberikan dengan kompleks Co(II) kafein. Elektroda komposit berbasis PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein akan termodifikasi secara Flow Injection Potentiometry dalam mendeteksi kafein. Kinerja elektroda komposit tersebut dipengaruhi oleh komposisi dan pH buffer. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan komposisi dari material komposit, pengaruh pH buffer, dan uji karakteristik respon elektroda. Komposisi dan pH buffer yang optimum akan diuji kelayakannya terhadap sampel kopi Sidomulyo. Penelitian ini diawali dengan sintesis GO dan kompleks Co(II) kafein, kemudian komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein dilakukan dengan mencampurkan GO dan kompleks Co(II) kafein dengan PAA dan epoksi komersial, selanjutnya dikarakterisasi UV-Vis dan FTIR. Tahap berikutnya yaitu pembuatan elektroda dengan mempelajari variasi komposisi pada perbandingan jumlah GO dan kompleks Co(II) kafein diantaranya 0,05:0,25 g, 0,10:0,20 g, 0,15:0,15 g, 0,20:0,10 g. Komposisi komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein yang terbaik diuji reprodusibilitasnya dengan membuat 3 elektroda untuk melihat tingkat keberhasilan dari elektroda. Komposisi optimum elektroda selanjutnya dilakukan variasi pH buffer asetat meliputi pH 3; 3,5; 4; 4,5 dan 5 untuk menentukan pH optimum yang dapat menjaga stabilitas pH analit selama proses analisis. Elektroda komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein dengan komposisi dan pH buffer optimum kemudian diuji karakteristiknya dalam mendeteksi kafein mulai dari daerah linier, limit deteksi, sensitivitas, presisi, dan % recovery. Berdasarkan penelitian menunjukkan bahwa komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein berhasil disintesis yang dapat dilihat dari analisis spektrum FTIR. Hasil menunjukkan adanya gabungan antara spektrum FTIR dari setiap material, dengan nilai bilangan gelombang yang mengalami pergeseran. Bilangan gelombang yang mengalami pergeseran signifikan inilah yang menandakan bahwa komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein telah terbentuk. Komposit yang berhasil disintesis selanjutnya digunakan dalam material pembuatan elektroda dengan komposisi yang optimum. Komposisi komposit yang optimum yakni pada jumlah perbandingan GO : Kompleks Co(II) kafein 0,10 : 0,20 g (1 : 2). Hasil ini diketahui dari nilai koefisien korelasi (R2) yang tinggi yaitu 0,9658. Elektroda komposit dengan komposisi terbaik selanjutnya digunakan dalam menentukan pH buffer optimum, pH optimum yang didapat pada penelitian adalah pH 4,5 yang diketahui menghasilkan respon potensial yang paling besar. Elektroda komposit dengan komposisi dan pH buffer optimum kemudian diuji karakteristik dalam analisis kafein menggunakan Flow Injection Potentiometry. Hasil penelitian menunjukkan karakteristik elektroda komposit PAA/Epoksi/GO/Kompleks Co(II) kafein dalam mendeteksi kafein secara Flow Injection Potentiometry memiliki daerah linier yaitu 5 x 10-5 M - 1 x 10-3 M dengan kelinieran sebesar 0,9863 dan limit deteksi sebesar 1,62 x 10-5 M. Elektroda komposit tersebut juga memiliki sensitivitas sebesar 2,7004 mV/dekade, presisi pengukuran pada kafein < 5%, serta % recovery sebesar 96,4%.