APLIKASI TURUNAN KALIKS[4]ARENA (22,17- bis(sianopropiloksi)-26,28-dihidroksi-p-nitrokaliks[4]arena) UNTUK ELEKTRODA SELEKTIF ION TEMBAGA II (Cu2+) BERBASIS POTENSIOMETRI

Abstract

Upaya pencegahan pencemaran logam berat ke dalam lingkungan sehingga proses pengontrolan dan analisa limbah menjadi kegiatan rutin saat ini. Karena kehadiran logam berat seperti tembaga, timbal, merkuri, kadmium, dan kromium dalam air yang melebihi ambang batas menimbulkan beberapa masalah kesehatan dan menyebabkan timbulnya penyakit akibat keracunan tembaga seperti penyakit Wilson dan Menkes. Analisis keberadaan logam berat dengan menggunakan AAS (Absorption Analysis Spectrometry) dan ICP (Inductively Coupled Plasma) sudah banyak dilakukan namun memerlukan biaya yang cukup besar. Sehingga perlu adanya penelitian yang mengarah pada penyederhanaan teknik dan instrumen analisis dengan biaya analisis yang lebih murah. Senyawa 22,17-bis(sianopropiloksi)-26,28-dihidroksi-p-nitrokaliks[4]arena adalah salah satu senyawa turunan kaliks[4]arena yang mampu membentuk ikatan koordinasi dengan ion logam transisi. Hal ini disebabkan karena senyawa turunan kaliks[4]arena tersebut memiliki 2 gugus siano yang masing-masing memiliki satu pasang elektron bebas sehingga senyawa tersebut dapat berfungsi sebagai ligan bidentat (chelating agent). Adapun reaksi pembentukan ikatan koordinasi bersifat reversibel sehingga hal ini digunakan sebagai acuan untuk menggunakan metode analisis potensiometri dalam penelitian Tujuan penelitian aplikasi senyawa turunan kaliks[4]arena (22,17- bis(sianopropiloksi)-26,28-dihidroksi-p-nitrokaliks[4]arena) untuk elektroda selektif ion tembaga II (Cu2+) berbasis potensiometri adalah untuk mengetahui apakah senyawa turunan kaliks[4]arena dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam elektroda selektif ion dan untuk mengetahui bagaimana karakteristik (linier range, waktu respon, limit deteksi, repeatabilitas dan life time) elektroda selektif ion (ESI) tersebut. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Peralatan yang digunakan meliputi peralatan gelas, non gelas, dan instrumen. Peralatan gelas sebagian besar dibuat oleh Pyrex Iwaki Glass dan Duran Schott. Instrumen yang digunakan meliputi neraca analitik O-HAUS Pioneer, stirer magnetik, dan pH meter Jenway 3320. Bahan-bahan yang digunakan antra lain AgNO3(s), Cu(NO3)2·3H2O(s), Pb(NO3)2(s), grafit pensil 2B, Na2HPO4·2H2O(s), NaH2PO4·H2O(s), epoksi, aquadimen, senyawa turunan kaliks[4]arena, dan kristal CuSO4·5H2O. Penelitian terbagi dalam tiga tahap yaitu tahap preparasi, optimasi, dan karakterisasi. Tahap preparasi meliputi preparasi bahan, pembuatan elektroda pembanding grafit, dan pembuatan elektroda selektif ion yang diujungnya terdapat membran epoksi-kaliksaren. Membran epoksi-kaliksaren dibuat dengan perbandingan massa epoksi : massa senyawa turunan kaliks[4]arena = 3:1. Optimasi pH dilakukan dengan menggunakan buffer fosfat 5x10-4 M dengan rentang pH 6,5 – 8,5. Sedangkan tahap karakterisasi meliputi uji linier range, repeatibilitas, limit deteksi, selektivitas, dan life time elektroda selektif ion. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah elektroda selektif ion grafitepoksi- kaliksaren dapat mendeteksi keberadaan ion Cu2+ dalam sampel secara potensiometri dengan pH optimum pada pH 8, linier range konsentrasi Cu(NO3)2 antara 20 ppm - 60 ppm, koefisien korelasi 0,9778, limit deteksi 14,12 ppm, nilai sensitivitas -102,24 mV/decade. Pengukuran tergolong valid dan repeatable dengan nilai Kv = 2,87%. Respon elektroda grafit-epoksi-kaliksaren terhadap ion Cu2+ tidak terpengaruh secara signifikan oleh adanya ion Pb2+ dalam sampel dengan nilai KCu2+,Pb2+ = 0,96 tetapi terpengaruh secara signifikan oleh keberadaan ion Ag+ dalam sampel dengan nilai KCu2+,Ag+ = 3292,6, dan life time lebih dari tiga bulan. Elektroda selektif ion grafit-epoksi-kaliksaren responnya lebih selektif terhadap ion Ag+.