Kinerja Elektroda Carbon Fiber-Graphene Oxide dalam Deteksi Ion Pb2+ secara Cyclic Voltammetry Menggunakan Potensiostat

Abstract

Instrumen potensiostat komersial umumnya memiliki harga yang relatif mahal sehingga membatasi penggunaannya untuk analisis elektrokimia di laboratorium maupun aplikasi lapangan. Perkembangan potensiostat berbasis opensource dan berbiaya rendah (low-cost) menjadi salah satu alternatif yang menjanjikan, salah satunya adalah HunStat yang berbasis mikrokontroler Seeeduino XIAO. Perangkat ini memiliki ukuran yang ringkas, biaya yang rendah, serta mampu melakukan berbagai teknik voltametri, termasuk cyclic voltammetry (CV). Elektroda kerja berbasis carbon fiber-graphene oxide (CF-GO) digunakan untuk meningkatkan performa deteksi ion Pb²⁺. Kombinasi carbon fiber dan graphene oxide dipilih karena memiliki konduktivitas listrik yang baik, luas permukaan aktif yang besar, serta gugus fungsi oksigen yang mampu meningkatkan adsorpsi ion logam dan m empercepat proses transfer elektron. Metode penelitian diawali dengan perakitan potensiostat HunStat menggunakan PCB khusus, pemasangan komponen elektronik, serta integrasi perangkat lunak HunStat berbasis komputer. Elektroda kerja CF-GO dibuat dengan memvariasikan komposisi carbon fiber dan graphene oxide sebesar 50:50, 75:25, dan 87,5:12,5 (% b/b) yang dibentuk pada kawat tembaga sebagai penghantar listrik. Sistem pengukuran menggunakan konfigurasi tiga elektroda yang terdiri atas elektroda kerja CF-GO, elektroda referensi Ag/AgCl, dan elektroda bantu carbon fiber. Optimasi sensor dilakukan menggunakan metode cyclic voltammetry terhadap larutan standar Pb²⁺ dengan memvariasikan komposisi elektroda, pH elektrolit HCl (1-6), dan scan rate (25-150 mV/s). Kinerja analitik sensor kemudian dievaluasi melalui kurva kalibrasi pada rentang konsentrasi 10-250 ppm untuk menentukan linearitas (R²), sensitivitas, LOQ, presisi (%RSD), dan akurasi (%recovery).