Optimasi Susunan Elektroda Kobalt Pada Sel Detektor Edge-Jet Flow Injection Potentiometry Untuk Analisis Fosfat Dalam Pupuk

Abstract

Pengaplikasian pupuk di sektor pertanian sering digunakan dalam upaya peningkatan pertumbuhan tanaman. Pupuk mengandung berbagai unsur hara salah satunya fosfor yang berperan penting bagi tanaman. Fosfor dapat diserap oleh tanaman dalam bentuk ion fosfat. Fosfat dapat dianalis dengan menggunakan metode potensiometri dengan elektroda kobalt. Penggunaan elektroda kobalt dalam metode flow injection potentiometry mampu mendeteksi ion fosfat secara cepat, sederhana, dan ekonomis. Elektroda kobalt mampu merespon fosfat melalui mekanisme oksidasi kobalt pada permukaan elektroda. Elektroda kobalt sebagian besar mampu mendeteksi ion fosfat dengan rentang sensitivitas berkisar -35 hingga -50 mV/dekade. Konfigurasi sel serta susunan elektroda mampu meningkatkan sensitivitas dan respon dari elektroda kobalt. Pengaruh susunan elektroda secara double cell electrode, paralel, dan seri dalam sel edge-jet dikaji lebih lanjut dalam penelitian ini untuk menganalisis fosfat dalam pupuk. Analisis kinerja sel detektor edge-jet dengan elektroda kawat kobalt yang disusun secara double cell electrode, paralel, dan seri dilakukan dalam sistem flow injection potentiometry dengan menggunakan larutan ISA (Ionic Strength Adjuster) KHP 0,003 M pH 4 sebagai larutan pembawa dengan laju alir sebesar 2 mL/menit serta volume injeksi 100 μL. Pengukuran dilakukan menggunakan larutan standar fosfat dengan variasi konsentrasi 1×10-3 , 5×10-4 , 1×10-4 , 5×10-5 , dan 1×10-5 M untuk mendapatkan kurva kalibrasi hubungan antara beda potensial dengan log konsentrasi fosfat, yang nantinya diperoleh data linearitas, sensitivitas, dan reprodusibilitas dalam penentuan susunan elektroda optimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengukuran dalam sel edge-jet menggunakan susunan secara double cell electrode memiliki sensitivitas sebesar -74,668 ± 0,377 mV/dekade pada sel 1 dan -61,752 ± 0,848 mV/dekade pada sel 2, dimana kedua sel elektroda tersebut memiliki hasil sensitivitas dan linearitas yang baik. Susunan double cell electrode terdiri dari dua elektroda kerja dan dua elektroda referensi dimana setiap satu elektroda kerja terhubung dengan satu elektroda referensi sehingga menghasilkan dua data yang berbeda. Pengukuran dengan menggunakan susunan paralel juga menunjukkan sentivitas yang baik, yaitu sebesar -73,158 ± 1,584 mV/dekade. Susunan paralel terdiri dari dua elektroda kerja yang saling terhubung lalu dihubungkan dengan elektroda referensi. Sensitivitas potensiometri semakin meningkat dengan penggunaan elektroda kerja dan elektroda referensi yang disusun secara seri. Susunan seri menghasilkan sensitivitas sebesar -135,637 ± 0,709 mV/dekade, dimana terbukti penggunaan susunan seri mampu menghasilkan sensitivitas dua kali lipat dibandingkan dengan susunan double cell electrode dan paralel. Kinerja ketiga susunan elektroda tersebut juga ditinjau dari linearitas dan reprodusibilitas. Susunan double cell electrode memiliki linearitas yang baik, yaitu sebesar 0,9923 pada sel 1 dan 0,9585 pada sel 2. Penggunaan susunan paralel juga menghasilkan linearitas yang baik, yaitu sebesar 0,9861. Susunan elektroda secara seri memiliki kinerja yang baik dengan diperoleh linearitas sebesar 0,9750. Reprodusibilitas dari susunan double cell electrode, paralel, dan seri relatif baik karena diperoleh nilai RSD di bawah 5% untuk masingmasing susunan elektroda. Susunan elektroda secara seri dianggap paling optimum dikarenakan memiliki sensitivitas yang paling besar sehingga dievaluasi kinerjanya untuk pengukuran fosfat dalam sampel pupuk. Penggunaan susunan seri pada sel edge-jet diuji pada sampel pupuk organik komersial yang diproduksi di Jawa Timur untuk mengetahui respon terhadap fosfat dalam sampel pupuk. Hasil yang diperoleh yaitu kadar fosfat serta %Recovery dari sampel pupuk. Hasil yang diperoleh dari uji kinerja penggunaan susunan seri dalam sel edge-jet dalam analisis sampel pupuk menunjukkan hasil kadar fosfat sebesar 3,019% dengan %Recovery sebesar 101,05%. Analisis fosfat dalam sampel pupuk dengan susunan seri menunjukkan akurasi yang baik dilihat dari hasil konsentrasi fosfat dalam sampel yang dihasilkan.