Penentuan Kadar Fosfat Dalam Air Sawah Menggunakan Elektroda Kobalt-Karbon (Co-C)

Abstract

Air merupakan sumber daya alam yang berperan penting dalam kehidupan seperti air minum, pertanian, kegiatan industri, peternakan dan lain-lain. Pemanfaatan air dalam bidang pertanian yaitu sebagai air irigasi. Air irigasi berperan sangat penting dalam pertumbuhan tanaman padi serta menjadi kunci keberhasilan peningkatan produksi tanaman padi. Pertumbuhan tanaman padi juga dipengaruhi oleh pemberian pupuk. Kandungan unsur hara yang dibutuhkan tanaman pada padi dalam pupuk salah satunya fosfor. Fosfor dapat merangsang pertumbuhan akar tanaman muda, mempercepat pembungaan dan pemasakan buah. Senyawa ion fosfat dapat diserap oleh tanaman dalam bentuk ion orthofosfat primer (H2PO4- ) dan sebagian kecilnya dalam bentuk sekunder (HPO4 2-). Pergerakan ion fosfat menuju sistem perakaran sangat lambat sehingga fosfat yang diserap sangat sedikit dan menyebabkan penimbunan pupuk fosfor. Penimbunan ini akan cenderung terbawa oleh air ke sistem irigasi. Jika air irigasi tercemar maka penggunaannya akan kurang maksimal dalam potensi peningkatan produksi padi dan akan menimbulkan peristiwa eutrofikasi. Penelitian ini membahas tentang karakterisasi kinerja elektroda Co-C yang meliputi sensitivitas, selektivitas, presisi, akurasi serta perbandingan hasil analisis elektroda Co-C dan metode spektrofotometri terhadap sampel sawah. Metode analisis fosfat dalam sampel secara efisien dapat dilakukan dengan menggunakan metode potensiometri yaitu elektroda selektif ion (ISE) fosfat. Elektroda kobalt dapat digunakan untuk mendeteksi fosfat secara selektif dengan mekanisme terjadinya oksidasi kobalt pada permukaan elektroda. Pengembangan kobalt dengan luas permukaan yang besar dilakukan dengan proses elektrodeposisi salah satunya pada karbon. Proses elektrodeposisi dapat dilakukan dengan metode elektrokimia yaitu cyclic voltametry, linear sweep voltametry dan kronoamperometri. Penelitian ini dilakukan perbandingan antara dua metode dalam menganalisis fosfat yaitu metode potensiometri dan metode spektrofotometri sebagai metode standar. Penelitian ini melakukan proses elektrodeposisi kobalt terhadap karbon dari campuran elektrolit CoCl2.6H2O 0,01 M dan NH4Cl 1 M menggunakan metode cyclic voltametry. Hasil dari proses elektrodeposisi ini yaitu elektroda kobalt-karbon (Co-C) yang digunakan sebagai metode potensiometri. Metode spektrofotometri yang digunakan pada daerah visibel karena fosfat dapat mudah bereaksi dengan ammonium molibdat membentuk suatu kompleks dengan katalis kalium antimoni tartat, yang akan direduksi oleh asam askorbat dan membentuk kompoleks berwarna biru. Hasil karakterisasi secara potensiometri ditunjukkan dengan sensitivitas yang memiliki nilai slope -34,2 mV dan mendekati nilai slope secara teori yaitu - 29,5 mV. Tetapan selektifitas (𝐾௜௝ ௉௢௧) pada ion fosfat sebesar 1,22 yang lebih besar daripada 𝐾௜௝ ௉௢௧ ion penggangu. Nilai akurasi dinyatakan dalam persen %, nilai % akurasi yang tertinggi sebesar 98% pada sampel A1 dan terkecil sebesar 84% pada sampel A2 dan untuk parameter nilai koefisien korelasi (Kv) metode potensiometri memiliki nilai tertinggi 0,28% dan nilai terkecil 0%. Hasil analisis fosfat dalam sampel dengan dua metode tersebut menunjukkan akurasi yang sangat baik, dilihat dari hasil konsentrasi fosfat dalam sampel yang dihasilkan.