Komparasi Material Kobalt Dari COCL2∙6h2o Dan COSO4∙7h2o Serta Optimasi Nilai Scan Rate Pada Pengembangan Elektroda Kobalt-Glassy Carbon Sebagai Sensor Fosfat

Abstract

Fosfor merupakan salah satu unsur hara yang diperlukan oleh tanaman. Ketersediaan fosfor di dalam tanah relatif rendah, sehingga dibutuhkan pemupukan. Pemberian pupuk yang berlebih tidak akan berpengaruh pada tanaman, karena hanya menjadi residu pada tanah. Hal ini perlu dicegah untuk memperkecil dampak negatif pada lingkungan, salah satunya dengan melakukan pengukuran kadar fosfor secara berkala. Fosfor pada tanah biasanya diukur dalam bentuk fosfat dengan menggunakan metode standar, yaitu spektrofotometri dengan metode Molybdenum Blue. Metode ini membutuhkan bahan yang banyak dan harus spesifik, sehingga dibutuhkan metode lain yang lebih mudah digunakan, salah satunya adalah metode potensiometri. Metode potensiometri memiliki komponen utama yaitu elektroda yang dapat merespon secara selektif dan sensitif terhadap fosfat, salah satunya adalah elektroda berbasis kobalt. Elektroda kobalt akan semakin baik apabila luas permukaannya semakin tinggi, sehingga dilakukan modifikasi untuk meningkatkan luas permukaan elektroda dengan melakukan elektrodeposisi pada suatu substrat. Penelitian ini menggunakan glassy carbon yang memiliki sifat yang sangat keras dan konduktivitas listriknya yang baik. Elektroda kobalt-glassy carbon (Co-gC) dibuat dengan melakukan elektrodeposisi menggunakan variasi scan rate yaitu 5, 10, dan 20 mV/s secara Linear Sweep Voltammetry (LSV) sebanyak 15 siklus dari potensial 0 mV sampai -1500 mV. Arus puncak reduksi yang menggambarkan reduksi kobalt semakin meningkat dengan meningkatnya nilai scan rate. Elektroda Co-gC yang dibuat pada penelitian ini juga menggunakan dua macam material kobalt yaitu CoCl2∙6H2O dan CoSO4∙7H2O. Material CoCl2∙6H2O menghasilkan arus puncak reduksi yang lebih tinggi dibandingkan material CoSO4∙7H2O. Elektroda Co-gC yang terbaik ditentukan dengan menentukan nilai scan rate yang optimum, yang dilihat dari nilai sensitivitasnya. Nilai sensitivitas dari elektroda Co-gC yang dielektrodeposisi menggunakan material CoCl2∙6H2O, menghasilkan sensitivitas yang optimum pada scan rate 10 mV/s, sedangkan yang menggunakan material CoSO4∙7H2O, menghasilkan sensitivitas yang optimum pada scan rate 20 mV/s. Nilai scan rate yang optimum ini kemudian dipilih untuk membandingkan kinerja yang lebih baik antara material CoCl2∙6H2O dan CoSO4∙7H2O. Material CoSO4∙7H2O menghasilkan hasil yang lebih baik daripada yang menggunakan CoCl2∙6H2O apabila dilihat dari nilai linearitas dan daerah linier, sedangkan material CoCl2∙6H2O lebih baik pada nilai sensitivitasnya, sehingga elektroda Co-gC yang tebaik dari penelitian ini adalah eletroda yang dielektrodeposisi menggunakan material CoSO4∙7H2O dengan scan rate 20 mV/s. Rata-rata nilai linearitas untuk elektroda Co-gC dari CoSO4∙7H2O adalah 0,9597, daerah liniernya yaitu mulai dari 1 sampai 100.000 ppm H2PO4-, dan sensitivitasnya sebesar -17,63 mV/dekade. Hasil analisis kadar fosfor dalam sampel tanah di Perkebunan Sentool, Desa Suci, Kecamatan Panti, Jember, Jawa Timur menggunakan metode potensiometri ternyata mendekati hasil yang menggunakan metode spektrofotometri. Kadar fosfor yang dianalisis dengan menggunakan metode spektrofotometri hasilnya 1,02 kali lebih besar dibandingkan yang dianalisis menggunakan metode potensiometri. Metode potensiometri menghasilkan hasil yang lebih baik pada nilai akurasi, reprodusibilitas, daerah linier, dan sensitivitas. Metode spektrofotometri hanya menghasilkan hasil yang lebih baik pada nilai presisi, linearitas, dan limit deteksi, sehingga metode potensiometri dapat dikatakan lebih baik daripada metode spektrofotometri. Hal-hal ini menunjukkan metode potensiometri layak untuk dijadikan alternatif mengukur kadar fosfor di dalam tanah menggantikan metode spektrofotometri.