validasi metode analisis kimia senyawa …digilib.unila.ac.id/27505/16/tesis tanpa bab...
TRANSCRIPT
VALIDASI METODE ANALISIS KIMIA SENYAWATRIFENILTIMAH(IV) o-, m-, DAN p- HIDROKSIBENZOAT
SECARA VOLTAMMETRI GELOMBANG PERSEGI
(Tesis)
Oleh
Ria Dwi Yunita
PROGRAM PASCA SARJANA MAGISTER KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2017
ABSTRACT
VALIDATION OF CHEMICAL ANALYSIS METHODS OFTRIPHENYLTIN(IV)-o-, m-, AND p-HYDROXYBENZOATE BY SQUARE
WAVE VOLTAMMETRY
By
Ria Dwi Yunita
Chemical analysis of triphenyltin (IV) o-, m-, and p-hydroxybenzoate compoundhas been performed by square wave voltammetry. These compounds are newcompounds that have been synthesized, characterized, and applied as anti-corrosion and anti-cancer inhibitors. The square wave voltammetry method isused because it has good sensitivity, and its chemical analysis process can be donemore easily. This study aims to prepare a method for analyzing the newcompounds triphenyltin(IV) o-, m-, and p-hydroxybenzoate by square wavevoltammetry. To validate the method, a standard solution of triphenyltin(IV) o-,m-, and p-hydroxybenzoate, each of which was varied by concentration, ie 1.6 x10-4 M; 3.2 x 10-4 M; 4.8 x 10-4 M; 6.4 x 10-4 M; and 8.0 x 10-4 M. Measurementsagainst such standard solutions are observed by the square wave voltammetrymethod under conditions: potential windows +700 mV up to +1400 mV; scan ratepotential : 100 mV / sec; working electrode (Au); auxiliary electrode (Pt); pseudoreference electrode (Ag); and 0.02 M NaCl as supporting electrolyte in H2O-DMSO (3: 1). The results showed that the validation of the method of analysis onthe triphenyltimah(IV)-o-hydroxybenzoate compound had the value of the linearregression equation: ip = 7.42 C + 7.89; correlation coefficient (r) = 0,991; limit ofdetection (LoD) = 1.53 x 10-4 M; and sensitivity (S) = 7.42 μA / mM. Thetriphenyltin(IV)-m-hydroxybenzoate compound has the value of linear regressionequation: ip = 8.39 C + 7.91; correlation coefficient (r) = 0.991; limit of detection(LoD) = 1.35 x 10-4 M; and sensitivity (S) = 8.39 μA/mM. While on thetriphenyltin(IV)-p-hydroxybenzoate compound has the value of linear regressionequation: ip = 6,1857 C + 7,945; correlation coefficient (r) = 0.995; limit ofdetection (LoD) = 1.84 x 10-4 M; and sensitivity (S) = 6,18 μA/mM.
Keywords: square wave voltammetry, triphenyltin(IV) o-, m-, and p-hydroxybenzoate, validation method.
ABSTRAK
VALIDASI METODE ANALISIS KIMIA SENYAWATRIFENILTIMAH(IV) o-, m-, DAN p-HIDROKSI BENZOAT SECARA
VOLTAMMETRI GELOMBANG PERSEGI
Oleh
Ria Dwi Yunita
Telah dilakukan validasi metode analisis kimia senyawa trifeniltimah(IV)o-, m-, dan p-hidroksibenzoat secara voltammetri gelombang persegi. Ketigasenyawa tersebut merupakan senyawa baru yang telah disintesis, dikarakterisasi,dan diaplikasi sebagai inhibitor antikorosi. Metode voltammetri gelombangpersegi digunakan karena memiliki sensitivitas yang baik, serta proses analisiskimianya dapat dilakukan dengan mudah. Penelitian ini bertujuan untukmenyiapkan metode baru guna menganalisis senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, danp-hidroksibenzoat secara voltammetri gelombang persegi. Untuk memvalidasimetode tersebut berdasarkan parameter linieritas, limit deteksi, dan sensitivitas,maka dilakukan pengukuran larutan standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat yang divariasikan konsentrasinya, yaitu 1,6 x 10-4 M; 3,2 x 10-4
M; 4,8 x 10-4 M; 6,4 x 10-4 M; dan 8,0 x 10-4 M. Pengukuran terhadap larutanstandar tersebut diamati dengan metode voltammetri gelombang persegi padakondisi: jendela potensial +700 mV sampai dengan +1400 mV; laju selusurpotensial 100 mV/detik; elektroda kerja emas (Au); elektroda bantu platina (Pt);elektroda acuan perak (Ag); dan elektrolit pendukung yang digunakan adalahlarutan NaCl 0,02 M dalam H2O-DMSO (3:1). Hasil penelitian menunjukkanbahwa validasi metode analisis pada senyawa trifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoatmemiliki nilai persamaan garis regresi linier : ip = 7,4164 C + 7,8908; koefisienkorelasi (r) : 0,991 ; limit deteksi (LD) : 1,53 10-4 M; dan sensitivitas (S) = 7,416µA/mM. Sedangkan pada senyawa trifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat memilikinilai persamaan garis regresi linier : ip = 8,393 C + 7,914; koefisien korelasi (r) :0,991 ; limit deteksi (LD) : 1,35 10-4 M; dan sensitivitas (S) = 8,393 µA/mM.Pada senyawa trifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat memiliki nilai persamaan garisregresi linier : ip = 6,1857 C + 7,945; koefisien korelasi (r) : 0,995; limit deteksi(LD) : 1,84 10-4 M; dan sensitivitas (S) = 6,186 µA/mM.
Kata Kunci: Trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat, Validasi metode,Voltammetri gelombang persegi.
VALIDASI METODE ANALISIS KIMIA SENYAWATRIFENILTIMAH(IV) o-, m-, DAN p- HIDROKSIBENZOAT
SECARA VOLTAMMETRI GELOMBANG PERSEGI
Oleh
RIA DWI YUNITA
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarMAGISTER SAINS
Pada
Program Studi Magister KimiaFakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Lampung
PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDARLAMPUNG
2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kotabumi Kabupaten Lampung
Utara, pada tanggal 12 Juni 1994, anak kedua dari tiga
bersaudara buah hati dari pasangan Bapak Bambang
Triyoko, S.E., M.M., dan Ibu Wiwik Trisnawati.
Pendidikan formal diawali pada tahun 1999 di SD
Negeri Karang Umpu yang diselesaikan tahun 2005.
Kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 1
Blambangan Umpu yang diselesaikan tahun 2008, dan melanjutkan pendidikan
menengah atas di SMA Negeri 1 Blambangan Umpu yang diselesaikan tahun
2011. Pada tahun 2011 melanjutkan pendidikan di Program Studi Pendidikan
Kimia Jurusan Pendidikan MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Lampung yang diselesaikan pada tahun 2015.
Tahun 2015 penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi di
Program Pascasarjana Magister Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Pada tanggal 19 Juli 2017,
menyelesaikan Studi Magister Kimia dengan penelitian yang berjudul “Validasi
Metode Analisis Kimia Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat
secara Voltammetri Gelombang Persegi”.
PERSEMBAHAN
Alhamdulillahirabbil’alamin, dengan mengucapkan syukur kepada Allah S.W.T
yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya yang tiada pernah terputus
hingga terselesaikan studi pascasarjana ini. Dengan segala ketulusan dan
kerendahan hati, ku persembahkan karya kecil yang bagiku sulit untuk
menyelesaikannya hingga akhir, kepada:
ᴥ Ayah Bambang Triyoko, S.E., M.M., dan ibu Wiwik Trisnawati tercinta yang
telah membesarkanku, yang tak pernah lelah memberikan nasehat untuk
kebaikan hidup putrimu, rela bekerja keras demi membahagiakan dan
menyanggupi semua keinginan putrimu. Terimakasih untuk setiap doa,
motivasi moral, finansial, tetes keringat dan tetes air mata yang tidak akan
pernah bisa terbalaskan. Kalianlah cahaya hidupku.
ᴥ Suamiku tercinta Brigpol. Riki Wahyudi, S.H., yang tak pernah lelah
membimbingku untuk menjadi pribadi yang baik, bekerja keras demi
memenuhi segala kebutuhan dan permintaan istrinya, selalu menemani di kala
suka maupun duka. Terimakasih karena telah hadir menjadi suami dan ayah
dari anak-anak tercinta kita kelak. Engkaulah permata hatiku.
ᴥ Almamater Unila ku tercinta.
M O T T O
Bermimpilah… karena Tuhan akan memelukmu dalam mimpi-mimpi itu…
If you don’t dare to dream, life is a equal to death
( Andrea Hirata )
Lebih baik terlambat daripada buru-buru tapi tetap terlambat
(Riki Wahyudi)
Restu ibu akan selalu menjagaku
( Ria Dwi Yunita )
SANWACANA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
karunia-Nya, sehingga dapat diselesaikan tesis yang berjudul “Validasi Metode
Analisis Kimia Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat secara
Voltammetri Gelombang Persegi”, sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
magister sains. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah pada Rasulullah
Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta umatnya yang senantiasa istiqomah di
jalan-Nya.
Atas dasar kemampuan dan pengetahuan yang terbatas, maka adanya bimbingan
dan dukungan dari berbagai pihak sangat membantu dalam menyelesaikan tesis
ini. Ucapan terimakasih disampaikan kepada:
1. Bapak Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S., selaku Dosen Pembimbing Akademik
dan Pembimbing I, atas kesediaan, ketulusan, dan kesabarannya untuk
memberikan motivasi, bimbingan, saran, dan kritik dalam proses
penyelesaian kuliah dan penyusunan tesis ini;
2. Bapak Prof. Sutopo Hadi., Ph.D selaku Dosen Pembimbing II atas kesediaan
untuk memberikan motivasi, bimbingan, saran, dan kritik dalam penyusunan
tesis ini;
3. Ibu Dr. Rinawati, M.Si., bapak Dr. Agung Abadi Kiswandono, M. Sc., dan
bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T., selaku Dosen-Dosen Pembahas
xi
yang telah banyak memberikan saran, kritik, dan arahan demi
terselesaikannya tesis ini.
4. Bapak Dr. Rudy T.M. Situmeang, M.Sc. selaku ketua program studi Magister
Kimia FMIPA Universitas Lampung.
5. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T. selaku ketua Jurusan Kimia
FMIPA Universitas Lampung.
6. Seluruh Dosen Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung, atas ilmu yang
telah Bapak dan Ibu berikan;
7. Ayah, Ibu dan keluarga, terimakasih atas doa, dukungan dan semangat;
8. Brigpol. Riki Wahyudi, S.H. suamiku tercinta yang terkadang kumat
ngalemnya ketika sedang menyusun Tesis;
9. Ibu Eka Apriawati, S. Pd., teman seperjuangan sekaligus kakak, yang selalu
menjadi pendengar yang baik, selalu memberikan nasihat, saran, dan arahan
dalam menjalani penelitian maupun hidup.
10. Sahabat terkasih Magister Kimia angkatan 2015 (ibu eka, ibu emma, ibu
anissa, ibu mira, ibu arum, mba dila, gege, kak hanif, ridho, dan bu sion),
terimakasih atas semangat, dukungan, dan sudah mengajarkan arti kebahagian
dalam kebersamaan.
Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis khu-
susnya dan pembaca pada umumnya.
Bandar Lampung, 19 Juli 2017Penulis,
Ria Dwi Yunita
xii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xviii
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................... 1B. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4C. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Voltammetri ......................................................................................... 51. Arus Difusi..................................................................................... 62. Arus Migrasi .................................................................................. 63. Arus Konveksi ............................................................................... 6
B. Elektroda ............................................................................................. 71. Elektroda Kerja .............................................................................. 82. Elektroda Pembanding................................................................... 83. Elektroda Bantu ............................................................................. 9
C. Voltammetri Gelombang Persegi ........................................................ 9D. Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat................... 11E. Analisis Senyawa Organotimah(IV) secara Voltammetri
Gelombang Persegi .............................................................................. 13F. Analisis statistik (Validasi Metode)..................................................... 16
1. Linieritas ........................................................................................ 162. Presisi............................................................................................. 183. Sensitivitas..................................................................................... 194. Batas Deteksi ................................................................................. 19
xiii
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 20B. Alat dan Bahan..................................................................................... 20C. Prosedur Penelitian ............................................................................. 21
1. Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-,dan p-hidroksibenzoat yang Divariasikan Konsentrasinya............ 211.1 Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-,
dan p-hidroksibenzoat 10-3 M .................................................. 211.2 Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-,
dan p-hidroksibenzoat 1,6 x 10-4 M; 3,2 x 10-4 M;4,8 x 10-4 M; 6,4 x 10-4 M; dan 8,0 x 10-4 M .......................... 21
2. Pembuatan Larutan Elektrolit Pendukung NaCl 0,02 M ............... 223. Pengukuran Blanko........................................................................ 224. Pembuatan Voltammogram Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-,
dan p-hidroksibenzoat yang Divariasikan Konsentrasinya............ 225. Analisis Nilai Statistik (Validasi Metode) ..................................... 23
5.1 Linieritas .................................................................................. 235.2 Presisi ....................................................................................... 235.3 Sensitivitas ............................................................................... 245.4 Batas Deteksi ........................................................................... 24
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Voltammogram Blangko ..................................................................... 25B. Voltammogram Larutan Standar trifeniltimah(IV)
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ............................................................................................... 40B. Saran....................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 42
LAMPIRAN...................................................................................................... 45
o-, m-, p-hidroksibenzoat .................................................................... 26C. Analisis Nilai Statistik (Validasi Metode) ........................................... 32 1. Linieritas .......................................................................................... 32 2. Presisi............................................................................................... 35 3. Sensitivitas ....................................................................................... 36 4. Batas Deteksi ................................................................................... 38
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Nilai Arus Puncak Oksidasi Senyawa trifeniltimah(IV) kloridamenggunakan Voltammetri Gelombang Persegi pada VariasiElektrode Kerja ................................................................. ............................14
2. Nilai Potensial Puncak Oksidasi Senyawa trifeniltimah(IV) kloridamenggunakan Voltammetri Gelombang Persegi pada VariasiElektrode Kerja .............. ........................... .................. ................................14
3. Nilai Arus Larutan Blangko Sebenarnya menggunakan Variasi ElektrodeEmas dengan Teknik Voltammetri Siklik dan Voltammetri GelombangPersegi............................ ........................... .................. ................................16
4. Nilai Ep Dan ip Blangko Menggunakan Teknik VoltammetriGelombang Persegi dengan Laju Selusur Potensial 100 mV/s ......................26
5. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .....................29
6. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .......................29
7. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .....................29
8. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .......................30
9. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .....................30
10. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat padaVariasi Konsentrasi secara Voltammetri Gelombang Persegi .......................30
11. Persamaan Regresi Linieritas dan Nilai Koefisien Korelasi HasilPengukuran Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi ......... ................................35
xv
12. Nilai SD dan RSD Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat Variasi Konsentrasi secara Voltammetri GelombangPersegi............................ ........................... .................. ................................36
13. Nilai Limit Deteksi Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi .............................38
14. Nilai ip dan Ep Blangko secara voltammetri gelombang persegidengan laju selusur potensial 100 mV/s..... .................. ................................47
15. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi secaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................47
16. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi SecaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................48
17. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi secaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................48
18. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi SecaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................48
19. Nilai Ep Larutan Standar trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi secaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................49
20. Nilai ip Larutan Standar trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat PadaVariasi Konsentrasi SecaraVoltammetri Gelombang Persegi .......................49
21. Data perhitungan kurva kalibrasi standar trifeniltimah(IV)-o- hidroksibenzoat secara voltammetri gelombang persegi ........... ................................50
22. Data perhitungan kurva kalibrasi standar trifeniltimah(IV)-m- hidroksibenzoat secara voltammetri gelombang persegi ........... ................................52
23. Data perhitungan kurva kalibrasi standar trifeniltimah(IV)-p- hidroksibenzoat secara voltammetri gelombang persegi ........... ................................54
24. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Mean Larutan Blangko sertaVariasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi .............................56
25. Data Nilai Potensial Puncak (Ep), Mean dan Variance of Sample (VoS)Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan StandarTrifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi ........ ........................... .................. ................................57
26. Data Nilai Mean Potensial Puncak (Ep) dan Selisih Mean PadaLarutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar
xvi
Trifeniltimah(IV)o-, m-, p-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi ........ ........................... .................. ................................59
27. Data Nilai Arus Puncak (ip) dan Mean Larutan Blangko sertaVariasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi .............................60
28. Data Nilai ArusPuncak (ip), Mean dan Variance of Sample (VoS)Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan StandarTrifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi ........ ........................... .................. ................................60
29. Data Nilai Mean Arus Puncak (ip) dan Selisih Mean PadaLarutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan StandarTrifeniltimah(IV)o-, m-, p-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi ........ ........................... .................. ................................62
30. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o- hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................63
31. Data Nilai Potensial Puncak (Ep), Mean dan Variance of Sample (VoS)Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV)o-, hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ..........64
32. Data Nilai Mean Potensial Puncak (Ep) dan Selisih Mean Pada LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............66
33. Data Nilai Arus Puncak (ip) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................68
34. Data Nilai Arus Puncak (ip), Mean dan Variance of Sample (VoS) LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-,hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............69
35. Data Nilai Mean Arus Puncak (ip) dan Selisih Mean Pada Larutan Blangkoserta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) o-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............71
36. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) p- hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................73
37. Data Nilai Potensial Puncak (Ep), Mean dan Variance of Sample (VoS)Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV)p- hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...........74
xvii
38. Data Nilai Mean Potensial Puncak (Ep) dan Selisih Mean Pada LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............76
39. Data Nilai Arus Puncak (ip) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................78
40. Data Nilai Arus Puncak (ip), Mean dan Variance of Sample (VoS) LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............79
41. Data Nilai Mean Arus Puncak (ip) dan Selisih Mean Pada Larutan Blangkoserta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............81
42. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) m- hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................83
43. Data Nilai Potensial Puncak (Ep), Mean dan Variance of Sample (VoS)Larutan Blangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV)m- hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ..........84
44. Data Nilai Mean Potensial Puncak (Ep) dan Selisih Mean Pada LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............86
45. Data Nilai Arus Puncak (ip) dan Mean Larutan Blangko serta VariasiKonsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat denganTeknik Voltammetri Gelombang Persegi .. .................. ................................88
46. Data Nilai Arus Puncak (ip), Mean dan Variance of Sample (VoS) LarutanBlangko serta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............89
47. Data Nilai Mean Arus Puncak (ip) dan Selisih Mean Pada Larutan Blangkoserta Variasi Konsentrasi Larutan Standar Trifeniltimah(IV) m-hidroksibenzoat dengan Teknik Voltammetri Gelombang Persegi ...............91
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Sel Voltammetri ......................................... .............................................. 7
2. Cara Pemberian Pulsa pada Teknik Voltammetri Gelombang Persegi .... 10
3. Voltammogram Gelombang Persegi diperoleh dari Elektro-ReduksiKompleks Ferric-Oksalat .......................... .............................................. 10
4. Reaksi Pembentukan Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, danp-hidroksibenzoat ..................................... .............................................. 12
5. Voltammogram Larutan Blangko secara Voltammetri GelombangPersegi........................................................ .............................................. 25
6. Voltammogram Variasi Konsentrasi Laruan Standartrifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi .................................... .............................................. ....27
7. Voltammogram Variasi Konsentrasi Laruan Standartrifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi .................................... .............................................. ....27
8. Voltammogram Variasi Konsentrasi Laruan Standartrifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat secara VoltammetriGelombang Persegi .................................... .............................................. ....28
9. Kurva Kalibrasi Pengukuran trifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi ..................................... ....33
10. Kurva Kalibrasi Pengukuran trifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi ..................................... ....34
11. Kurva Kalibrasi Pengukuran trifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat secara Voltammetri Gelombang Persegi ..................................... ....34
12. Reaksi Oksidasi Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat .... ....37
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Perhitungan Pembuatan Larutan ................................................................. 45
2. Data Nilai Potensial Puncak (Ep) dan Arus Puncak (Ip) Larutan
Blangko serta Larutan Standar .................................................................... 47
3. Perhitungan Kurva Kalibrasi Standar Trifeniltimah(IV) o-, m-, p-
hidroksibenzoat dan Penentuan Limit Deteksi dengan Variasi
Konsentrasi SecaraVoltammetri Gelombang Persegi ................................. 50
4. Uji Statistik Nilai Ep dan ip pada Larutan Standar Trifeniltimah(IV)
o-, m-, p- hidroksibenzoat dengan Elektroda Kerja Emas secara
Voltammetri Gelombang Persegi dan Selisih Bearti Terkecil (SBT) ......... 56
5. Uji Statistik Nilai Ep dan ip pada Larutan Blangko dan Larutan
Standar Trifeniltimah(IV) o-, m-, p- hidroksibenzoat dengan
Elektroda Kerja Emas secara Voltammetri Gelombang Persegi
dan Selisih Bearti Terkecil (SBT) ............................................................... 63
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Senyawa organotimah digunakan karena ketersediannya yang melimpah di dunia
(Singh et al., 2010). Indonesia merupakan salah satu negara pemasok timah
sebanyak 40% dari total produksi dunia di pasar internasional (Bappebti, 2011),
dan Indonesia memiliki cadangan timah terbesar yang menempati urutan ke empat
setelah Cina, Bolivia, dan Peru. Sedangkan, Indonesia menduduki peringkat
kedua terbesar setelah Cina sebagai penghasil timah dan pengekspor timah ke
seluruh dunia (Nutria, 2013).
Senyawa turunan organotimah(IV) telah disintesis dan diuji coba, Umam (2013)
telah mensintesis senyawa dibutil-, difenil- dan trifeniltimah(IV) dengan asam 2-
nitrobenzoat. Selain Umam, Afriyani (2016) juga telah mensintesis senyawa
turunan organotimah(IV) yaitu senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksi-
benzoat. Senyawa organotimah dan senyawa turunannya memiliki aktivitas
biologis yang kuat, hal tersebut dipengaruhi oleh jumlah dan gugus organik yang
terikat pada atom pusat Sn (Pellerito and Nagy, 2002).
Pada penelitian yang telah dilakukan Hadi dan Rilyanti (2010), senyawa turunan
organotimah(IV) karboksilat yang mengikat gugus organik memiliki aktivitas
2
yang baik sebagai antifungi, antikanker, antitumor dan inhibitor korosi. Pada
penelitian Afriyani (2016), senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksi-
benzoat memiliki kemampuan menghambat korosi dengan penghambatan
tertinggi pada penambahan senyawa trifeniltimah(IV) p-hidroksibenzoat pada
konsentrasi 100 mg/L dengan nilai persen inhibisi 80,41%.
Berdasarkan data tersebut, maka senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-
hidroksibenzoat diperkirakan akan difabrikasi sehingga akan digunakan di
lingkungan. Namun, metode analisis untuk mengetahui keberadaan dari senyawa
trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat belum tersedia. Oleh karena itu,
maka diperlukan upaya untuk memecahkan masalah tersebut, yaitu dengan cara
menyiapkan atau menyediakan suatu metode analisis untuk mengkaji senyawa
trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat.
Sejauh ini, logam timah (Sn) dan logam berat lainnya telah dapat dianalisis
dengan menggunakan metode voltammetri (Wang, 1994). Voltammetri merupa-
kan metode analisis yang berkembang pesat dibandingkan metode analisis lainnya
karena metode voltammetri memiliki kelebihan dalam sensitivitas, selektifitas,
alatnya sederhana dan proses analisis yang dilakukan lebih mudah (Harvey,
2000). Beberapa aplikasi voltammetri diantaranya untuk analisis di bidang
lingkungan, farmasi, sintesis senyawa kompleks, dan sintesis senyawa organik
(Skoog et al., 1998).
Hingga saat ini penelitian tentang voltammetri telah dilakukan, Oktiana (2015),
menyimpulkan bahwa analisis difeniltimah(IV) diklorida dengan elektrode emas
modifikasi nanopartikel emas pada voltammetri siklik maupun pada voltammetri
3
gelombang persegi memiliki nilai LOD (Limited of Detection) yang rendah.
Selain Oktiana (2015), Nainggolan (2015) juga mendapatkan hasil yang sama
pada analisis senyawa yang berbeda, nilai LOD yang didapatkan pada analisis
senyawa trifeniltimah(IV) klorida dengan elektrode emas modifikasi nanopartikel
emas pada voltammetri siklik dan voltammetri gelombang persegi juga rendah.
Dari kedua penelitian tersebut didapatkan bahwa nilai LOD voltammetri
gelombang persegi lebih rendah dibandingkan nilai LOD voltammetri siklik.
Sehingga disimpulkan bahwa metode voltammetri gelombang persegi lebih baik
daripada metode voltammetri siklik.
Voltammetri gelombang persegi memiliki kelebihan yaitu sensitivitas yang tinggi
dan laju selusur yang cepat. Arus diukur dua kali setiap satu siklus gelombang
persegi, yaitu pada akhir pulsa maju dan pada akhir pulsa balik (Wang, 2000).
Berdasarkan data di atas, maka kedua metode voltammetri dan elektrode emas
fabrikasi dapat digunakan dengan baik untuk analisis senyawa induk organo-
timah(IV). Dengan mengadopsi metode dari Oktiana (2015) dan Nainggolan
(2015), maka senyawa turunan organotimah(IV), yaitu senyawa trifeniltimah(IV)
o-, m-, dan p-hidroksibenzoat diharapkan dapat dianalisis menggunakan metode
voltammetri gelombang persegi dengan variasi elektrode kerja.
Dari uraian tersebut, maka pada penelitian ini akan disiapkan metode baru analisis
kimia voltammetri gelombang persegi untuk senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan
p-hidroksibenzoat.
4
B. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka tujuan penelitian
ini adalah untuk membuat atau menyiapkan metode baru analisis voltammetri
terhadap senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat.
C. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
metode baru analisis kimia senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksi-
benzoat secara voltammetri gelombang persegi dan memberikan arah untuk
pengembangan metode analisis kimia untuk turunan senyawa organotimah(IV)
yang lainnya.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Voltammetri
Voltammetri merupakan salah satu cabang elektrokimia. Pada teknik
voltammetri, arus yang mengalir melewati sel elektrokimia diukur sebagai
potensial yang berubah-ubah pada elektrode dalam sel (Gunzler and Williams,
2001). Teknik voltammetri dapat digunakan untuk menganalisis senyawa-
senyawa kimia yang bersifat elektroaktif, mempelajari proses reduksi dan
oksidasi dibagian medium, proses adsorpsi pada permukaan, dan mempelajari
jalur transfer elektron di permukaan elektrode (Wang, 2000).
Kelebihan dari teknik voltammetri adalah sensitifitasnya yang tinggi, limit
deteksi yang rendah dan memiliki daerah linier yang lebar. Selama proses
pengukuran, konsentrasi analit praktis tidak berubah karena hanya sebagian
kecil analit yang dielektrolisis. Potensial elektrode kerja diubah selama
pengukuran, potensial yang diberikan dapat diatur sesuai keperluan. Arus yang
dihasilkan dialurkan terhadap potensial yang diberikan pada elekroda kerja. Arus
yang diukur pada analisis voltammetri terjadi akibat adanya reaksi redoks
pada permukaan elektrode. Kurva arus terhadap potensial yang dihasilkan
disebut dengan voltammogram (Burns et al., 1981).
6
Arus yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi analit dalam larutan.
Terdapat tiga macam arus yang dihasilkan pada teknik voltammetri, yaitu arus
difusi, arus migrasi dan arus konveksi (Kellner et al., 1998).
1. Arus Difusi
Merupakan arus yang diakibatkan oleh gradien konsentrasi spesi elektroaktif,
dimana besarnya arus ini proporsional dengan konsentrasi. Arus difusi digunakan
untuk aspek kuantitatif dalam voltammetri (Kellner et al., 1998). Arus difusi
sebanding dengan kecepatan difusi dari analit yang bersangkutan kearah
elektrode. Kecepatan difusi dalam proses perpindahan massa sebanding dengan
konsentrasi sehingga arus difusi juga sebanding dengan konsentrasi (Wang,
2000).
2. Arus Migrasi
Arus yang terjadi pada saat terdapat aliran muatan positif (+) atau negatif (-)
akibat medan listrik yang ada dalam larutan. Muatan positif (+) akan bergerak
kearah elektrode yang bermuatan negatif (-) dan muatan negatif (-) akan bergerak
menjauhi elektrode. Arus migrasi dapat diminimalisasi dengan cara penambahan
larutan elektrolit pendukung (Kellner et al., 1998).
3. Arus Konveksi
Merupakan arus yang diakibatkan oleh gerakan fisik spesi dalam larutan. Dapat
disebabkan oleh pengadukan, gradien kerapatan dan temperatur. Besarnya arus
7
konveksi dapat diabaikan asalkan dibuat kondisi yang sama selama pengukuran
(pengadukan, kerapatan, temperatur) (Kellner et al., 1998).
B. Elektrode
Elektrode merupakan komponen yang mengalami kontak langsung dengan zat
yang dapat diukur (Wang, 2000). Dalam sel elekrokimia, ketiga elektrode di-
celupkan dalam larutan yang mengandung analit maupun pelarut elektrolit
pendukung. Elektrolit pendukung berfungsi untuk mengurangi tahanan dari
larutan dan efek elektromigrasi serta menjaga kekuatan ion. Elektrolit pendukung
yang digunakan biasanya adalah garam anorganik, asam mineral, dan buffer
(Biologic, 2000). Adapun sel voltammetri dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Sel Voltammetri, W: Elektrode kerja, R : Elektrode pembanding,A : Elektrode bantu (Monk, 2001)
Sel voltammetri memiliki 3 elektrode, yaitu elektrode kerja, elektrode pem-
banding, dan elektrode bantu. Pemilihan elektrode bergantung pada besarnya
range potensial yang diinginkan untuk menguji sampel (Ewing, 1975).
8
1. Elektrode Kerja
Elektrode kerja adalah suatu elektrode yang potensial elektrodenya bergantung
terhadap konsentrasi (aktivitas) analit yang diukur dan merupakan tempat ter-
jadinya reaksi redoks. Potensial elektrode kerja dapat divariasikan terhadap waktu
untuk mendapatkan reaksi yang diinginkan dari analit. Elektrode yang sering
digunakan adalah elektrode merkuri, karbon, dan logam mulia (Vogel, 1994).
Teknik voltammetri memungkinkan penggunaan berbagai jenis elektrode kerja
yang disesuaikan dengan kebutuhan pengukuran. Pemilihan elektrode kerja yang
digunakan bergantung pada analit yang akan dianalisis. Hal-hal yang perlu di-
perhatikan adalah jendela potensial elektrode, konduktivitas listrik, sifat-sifat
mekanik, ketersediaan, dan toksiksitas (Wang, 2000).
2. Elektrode Pembanding
Dalam beberapa penggunaan analisis elektrokimia, diperlukan suatu elektrode
pembanding yang memiliki syarat harga potensial setengah sel yang diketahui
konstan, dan sama sekali tidak mempengaruhi komposisi larutan yang sedang
diukur. Fungsi elektrode pembanding adalah sebagai penstabil beda potensial
pada elektrode kerja dalam sel elektrokimia. Pasangan elektrode pembanding
adalah elektrode indikator yang potensialnya bergantung pada konsentrasi zat
yang sedang diselidiki. Elektrode pembanding yang biasanya digunakan yaitu
elektrode kalomel dan elektrode perak/perak klorida (Hendayana, 1994).
9
3. Elektrode Bantu
Elektrode bantu dikendalikan oleh potensiostat untuk kesetimbangan arus difusi
pada elektrode kerja dengan transfer elektron ke arah sebaliknya. Jika terjadi
reduksi pada elektrode kerja maka oksidasi terjadi pada elektrode pembantu.
Elektrode pembantu yang digunakan harus bersifat inert seperti kawat platina atau
batang karbon yang berfungsi sebagai pembawa arus (Wang, 1994).
Voltammetri dapat digunakan untuk analisis logam-logam seperti timah (Sn),
timbal (Pb), dan logam-logam lainnya. Beberapa tipe voltammetri antara lain
adalah: cathodic stripping voltammetry (voltammetri pelucutan katoda), anodic
stripping voltammetry (voltammetri pelucutan anoda), adsorptive stripping
voltammetry (voltammetri pelucutan adsorpsi), dan voltammetri siklis (Wang,
1994).
C. Voltammetri Gelombang Persegi
Pada penelitian ini menggunakan metode voltammetri gelombang persegi, metode
ini sering digunakan untuk pengukuran elektrokimia. Pada metode ini, pulsa
diberikan pada elektrode kerja dengan bentuk persegi simetris pada potensial
dasar yang menyerupai anak tangga. Voltammetri ini memiliki kelebihan yaitu
sensitivitas yang tinggi dan laju selusur yang cepat. Arus diukur dua kali setiap
satu siklus gelombang persegi, yaitu pada akhir pulsa maju dan pada akhir pulsa
10
balik (Wang, 2000). Cara pemberian pulsa pada teknik voltammogram
gelombang persegi dapat dilihat pada Gambar 2.
.Gambar 2. Cara Pemberian Pulsa pada Teknik Voltammetri Gelombang Persegi,
1 dan 2 : Saat Pengukuran (Skoog et al., 1998).
Voltammogram hasil pengukuran arus terhadap potensial dapat dilihat pada
Gambar 3. Puncak yang didapat cukup tajam dan besarnya arus puncak sebanding
dengan besarnya konsentrasi analit di dalam larutan.
Gambar 3. Voltammogram Gelombang Persegi Diperoleh dari Elektro-ReduksiKompleks Ferric-Oksalat (Osteryoung and O’Dea, 1986).
11
Kelebihan dari teknik voltammetri gelombang persegi yaitu kecepatannya. Laju
selusur efektif didapat dari ƒ.ΔEs, dengan ƒ menyatakan frekuensi gelombang
persegi (dalam Hertz) dan ΔEs menyatakan tinggi kenaikan pulsa. Tingginya laju
selusur dapat mengurangi waktu analisis karena hasil voltammogram lengkap
didapat dalam hitungan detik (Wang, 2000). Limit deteksi untuk teknik
voltammetri gelombang persegi diketahui mencapai 10-7 hingga 10-8 M (Skoog et
al., 1992).
Hubungan antara puncak arus (ip) terhadap konsentrasi analit (C) pada teknik
voltammetri gelombang persegi dapat dinyatakan dalam Persamaan 1 dimana K
adalah nilai konstanta, n adalah jumlah elektron dalam reaksi redoks, F adalah
konstanta Faraday, R adalah konstanta gas termodinamika, T adalah suhu (oK),
dan ΔE adalah tinggi pulsa (Protti, 2001).
ip = K². ². .ΔE.C (1)
D. Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat
Senyawa organotimah (IV) telah diketahui memiliki aktivitas biologi yang kuat.
Sebagian besar senyawa organotimah (IV) bersifat toksik walaupun pada
konsentrasi rendah. Aktivitas biologi ini ditentukan oleh jumlah dan gugus
organik yang terikat pada pusat atom Sn. Senyawa organotimah karboksilat
diberikan perhatian khusus dikarenakan senyawa ini memiliki kemampuan biologi
yang kuat dibandingkan senyawa organotimah lainnya (Mahmood et al., 2003;
Pallerito and Nagy, 2002).
12
Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat merupakan salah satu
kelompok senyawa organotimah karboksilat. Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-,
dan p-hidroksibenzoat diperoleh dari hasil reaksi antara senyawa trifeniltimah(IV)
hidroksida dengan ligan asam o-, m-, dan p-hidroksibenzoat dengan pelarut
methanol pada suhu 60oC. Rumus kimia senyawa trifeniltimah(IV) hidroksi-
benzoat adalah ((C6H5)3Sn (OCOC6H5OH) (Afriyani, 2016). Reaksi
pembentukan senyawa trifeniltimah(IV) hidroksibenzoat dapat dilihat pada
Gambar 4.
Gambar 4. Reaksi pembentukan senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat (Afriyani, 2016)
Jika reaksi yang melibatkan senyawa diatas adalah reaksi pemutusan ikatan antara
atom Sn (timah) dengan senyawa ligan hidroksibenzoat, maka senyawa yang
13
paling mudah mengalami pemutusan adalah senyawa dengan posisi orto- dan
yang paling sulit mengalami pemutusan adalah posisi para-. Hal ini disebabkan
ikatan terbentuk karena adanya pasangan elektron. Molekul hidroksi adalah
molekul yang bersifat elektro negative (menarik elektron), pada posisi orto-,
posisi hidroksi paling dekat dengan ikatan antara Sn dengan ligan hidroksibenzoat
sehingga elektron ikatan akan tertarik kuat oleh hidroksi sehingga akan mudah
lepas ikatannya. Sedangkan pada posisi para-, posisi hidroksi jauh dari ikatan Sn
dengan ligan hidroksibenzoat sehingga elektron ikatan ditarik lemah yang
menyebabkan ikatannya menjadi kuat.
E. Analisis Senyawa Organotimah(IV) secara Voltammetri Gelombang
Persegi
Timah memiliki nomor atom 50 yang merupakan unsur golongan IVA dalam
tabel periodik. Timah dalam bentuk kompleksnya seperti organotimah,
khususnya organotimah(IV) memiliki aktivitas biologis, seperti anti mikroba
(Bonire et al., 1998), antitumor dan antijamur (Hadi and Rilyanti, 2009).
Pada penelitian Nainggolan (2015) didapatkan nilai arus puncak oksidasi (ip) dan
nilai potensial puncak oksidasi (Ep) senyawa trifeniltimah(IV) klorida mengguna-
kan voltammetri gelombang persegi pada variasi elektrode yang disajikan pada
Tabel 1 dan Tabel 2.
14
Tabel 1. Nilai Arus Puncak Oksidasi Senyawa trifeniltimah(IV) kloridamenggunakan Voltammetri Gelombang Persegi pada Variasi ElektrodeKerja
NoKonsentrasi
(M)
Arus (µM)
Emas Fabrikasi(A = 1 mm)
Emas Modifikasi(A = 1,52 mm)
Emas ModifikasiNanopartikel Emas
(A = 2,35 mm)
1 0 13,92 25,77 44,58
2 1 × 10-10 14,31 26,87 45,23
3 3 × 10-10 14,61 28,87 47,47
4 5 × 10-10 15,13 30,95 49,16
5 7 × 10-10 15,22 31,87 50,17
6 9 × 10-10 15,79 35,33 52,13
(Nainggolan, 2015)
Tabel 2. Nilai Potensial Puncak Oksidasi Senyawa trifeniltimah(IV) kloridamenggunakan Voltammetri Gelombang Persegi pada Variasi ElektrodeKerja
NoKonsentrasi
(M)
Ep (V)
Emas Fabrikasi(A = 1 mm)
Emas Modifikasi(A = 1,52 mm)
Emas ModifikasiNanopartikel Emas
(A = 2,35 mm)1 0 0,9638 0,9664 0,9616
2 1 × 10-10 0,9650 0,9710 0,9630
3 3 × 10-10 0,9550 0,9560 0,9550
4 5 × 10-10 0,9650 0,9570 0,9600
5 7 × 10-10 0,9650 0,9560 0,9600
6 9 × 10-10 0,9590 0,9920 0,9810
(Nainggolan, 2015)
Berdasarkan Tabel 1, kenaikan nilai arus puncak (ip) oksidasi pengukuran
senyawa trifeniltimah(IV) klorida disebabkan oleh kenaikan konsentrasi
trifeniltimah(IV) klorida (Oktiana, 2015). Semakin besar konsentrasi yang diukur
maka menghasilkan kenaikan nilai arus pada puncak oksidasi. Adanya perbedaan
luas permukaan elektrode kerja emas pada metode ini dapat mempengaruhi arus
yang mengalir, semakin luas permukaan elektrode maka arus yang dihasilkan
15
semakin besar (Nainggolan, 2015). Luas permukaan elektrode kerja emas
modifikasi nanopartikel emas lebih luas sehingga memungkinkan lebih banyak
analit yang teroksidasi dipermukaan elektrode kerja (Paramita, 2009).
Pada penelitian Nainggolan (2015) dan Oktiana (2015), nilai arus (ip) blangko
terukur perlu diketahui untuk memastikan bahwa nilai potensial puncak (Ep)
blangko yang muncul berbeda dengan nilai potensial puncak (Ep) larutan standar
trifeniltimah(IV) klorida dan dieniltimah(IV) diklorida. Nilai arus (ip) blangko
terukur dapat diketahui dengan mengintrapolasi nilai Ep larutan standar
trifeniltimah(IV) klorida pada voltammogram blangko (Nainggolan, 2015).
Nainggolan (2015) dan Oktiana (2015) mendapatkan hasil pengukuran puncak
potensial (Ep) larutan blangko dengan teknik voltammetri gelombang persegi
pada jendela potensial 700 mV hingga 1400 mV menggunakan variasi elektrode
kerja menghasilkan nilai puncak oksidasi (Ep) berbeda dengan nilai Ep
trifeniltimah(IV) kloridamaupun difeniltimah(IV) diklorida pada konsentrasi 1 ×
10-10; 3 × 10-10; 5 × 10-10; 7 × 10-10 ; dan 9 × 10-10 M.
Data hasil pengukuran pada Tabel 2 memberikan nilai arus puncak oksidasi
berasal dari larutan blangko sebenarnya. Berdasarkan uji statistik, terdapat
perbedaan yang cukup signifikan pada variasi elektrode kerja emas dengan
metode voltammetri siklik dan voltammetri gelombang persegi, sehingga
disimpulkan bahwa voltammetri gelombang persegi lebih baik daripada
voltammetri siklik.
16
Tabel 3. Nilai Arus Larutan Blangko Sebenarnya menggunakan Variasi ElektrodeEmas dengan Teknik Voltammetri Siklik dan Voltammetri GelombangPersegi
No. Metode Variasi Elektrode Ep (V) ip (µA)
1 Voltammetri Siklik
Emas Fabrikasi 1,0671 23,53
Emas Modifikasi 1,1033 38,99Emas Modifikasi-Nanopartikel Emas
1,0774 57,60
2VoltammetriGelombang Persegi
Emas Fabrikasi 0,9616 14,10
Emas Modifikasi 0,9664 25,23Emas Modifikasi-Nanopartikel Emas
0,9638 19,07
(Nainggolan, 2015)
F. Analisis Nilai Statistik (Validasi Metode)
Metode yang dibuat atau yang digunakan harus divalidasi dengan cara dievaluasi
dan diuji agar dapat memastikan bahwa metode tersebut mampu menghasilkan
data yang valid dan sesuai dengan tujuan (Riyanto, 2014). Validasi merupakan
suatu persyaratan dasar untuk menjamin kualitas dan reabilitas hasil dari semua
aplikasi analitik (Ermer, 2004). Beberapa validasi metode yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain linieritas, presisi, sensitivitas, dan batas deteksi.
1. Linieritas
Linieritas menunjukkan kemampuan metode analisis yang memberikan respon
secara langsung, proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel (Harmita,
2004). Uji ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan standar dalam men-
deteksi analit dalam contoh (Riyanto, 2014). Kurva kalibrasi diperoleh dengan
mengukur arus puncak dari larutan standar senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan
17
p-hidroksibenzoat. Respon arus dari voltammogram yang dihasilkan dari analisis
larutan trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat dialurkan terhadap
konsentrasi dan ditentukan daerah linier dari kurva kalibrasi tersebut. Kurva
kalibrasi yang terbentuk memenuhi persamaan kurva kalibrasi atau persamaan
regresi linier (Miller and Miller, 1991). Parameter hubungan kelinieran yang
digunakan yaitu koefisien korelasi (r) dan koefisien determinasi (R) pada
persamaan regresi linier Persamaan 2, y adalah respon instrumen, b adalah slope, x
adalah konsentrasi analit, dan a adalah intersep (Riyanto, 2014).
y = bx + a (2)
Besarnya b dapat dihiting dengan Persamaan 3 dan besarnya a dapat dihitung
dengan Persamaan 4, y adalah nilai arus puncak yang didapat, b adalah slope
(kemiringan) , x adalah konsentrasi larutan, dan a adalah intersep (titik potong
dengan sumbu-y), dan n adalah jumlah pengulangan (Miller and Miller, 1991).
= ( ∑ ) (∑ )(∑ )(∑ ) ( ∑ )² (3)
= ∑ ∑(4)
Hubungan yang linier dinyatakan dengan koefisisen korelasi (r) yang mengikuti
Persamaan 5, x adalah konsentrasi larutan, y adalah nilai arus puncak yang
didapat, dan n adalah jumlah pengulangan (Miller and Miller, 1991).= ∑ ( ∑ )( ∑ ){ ( (∑ ) (∑ ) )( (∑ ) (∑ ) )}½ (5)
Koefisien kolerasi linier didefinisikan sebagai ukuran hubungan linier antara
peubah acak x dan y, dan dilambangkan dengan r. Nilai r akan mengambil
18
tempat diantara -1 sampai + 1. Bila nilai r mendekati -1 atau +1, maka
dikatakan bahwa hubungan antara dua peubah tersebut kuat dan terdapat korelasi
yang tinggi antara keduanya. Akan tetapi, bila r mendekati nol hubungan linier
antara x dan y sangant lemah atau mungkin tidak ada sama sekali (Riyanto,
2014). Nilai r = 0,999 dikatakan memiliki kelinearan yang baik karena
dikatakan bahwa 99 % antara keragaman dalam nilai y dapat dijelaskan oleh
hubungan liniernya dengan x (Burgess, 2000).
2. Presisi
Presisi atau kesamaan menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual
sampel yang diukur melalui rerata penyebaran hasil individual ketika prosedur
metode analisis dilakukan secara berulang-ulang pada sampel-sampel yang
diambil dari campuran homogen. Penentuan presisi dilakukan dengan meng-
analisis suatu sampel yang dibuat 10 replikat (n=10). Kemudian ditentukan rata-
rata (mean), simpangan baku (SD) dan persen simpangan baku relatif (%RSD)
hasil pengukuran (Riyanto, 2014). Dapat dilihat pada Persamaan 6 dan
Persamaan 7, SD adalah simpangan baku, y adalah nilai arus puncak larutan ke-i,
ŷ adalah nilai arus puncak rata- rata, n-1 adalah derajat kebebasan (dengan n
adalah banyaknya pengulangan), RSD adalah simpangan baku relative, dan x
adalah konsentrasi rata-rata analit (Miller and Miller, 1991).
= ∑( ŷ )²(6)
% = 100% (7)
19
3. Sensitivitas
Sensitivitas didefinisikan sebagai kemiringan kurva kalibrasi yang linier (Miller
and Miller, 2010). Sensitivitas dapat ditentukan dari nilai slope kurva kalibrasi
linier yang didapatkan dari uji linieritas.
4. Batas Deteksi
Batas deteksi atau limit deteksi (LD) merupakan jumlah terkecil analit dalam
sampel yang dapat dideteksi melalui metode yang diterapkan yang masih
memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko (Riyanto, 2014).
LD merupakan hasil kali angka 3 dengan simpangan baku (SD) dibagi dengan
kemiringan (slope, b) dari persamaan regresi yang memberikan hubungan yang
linier pada kurva kalibrasi Persamaan 9 (Miller and Miller, 1991).= (9)
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2017 – April 2017 bertempat di
laboratorium Kimia Analitik Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian adalah neraca analitik, magnetic stirrer,
labu ukur, pipet ukur, spatula, potensiostat eDAQ sistem tiga elektrode. Elektrode
emas sebagai elektrode kerja (working electrode), kawat perak (Ag) sebagai
elektrode pembanding (reference electrode), dan Pt sebagai elektrode bantu
(counter electrode).
Bahan yang digunakan pada penelitian yaitu senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, p-
hidroksibenzoat ((C6H5)3Sn(OCOC6H4OH) Lab. Kimia Analitik dan Fisik, aqua
pure water Lab. BPOM Bandar Lampung, natrium klorida (NaCl 0,02 M) p.a
MERCK, dan dimetil sulfoksida (DMSO) p.a (C2H6OS).
21
C. Prosedur Penelitian
1. Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat yang Divariasikan Konsentrasinya
1.1 Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat 10-3 M
Senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat masing-masing
ditimbang sebanyak 12,175 mg. Kemudian dilarutkan dengan 6,25 mL DMSO
distirrer hingga larut kemudian ditambahkan aqua pure water ke dalam labu takar
25 mL sampai tanda batas.
1.2 Pembuatan Larutan Standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat 1,6 x 10-4 M; 3,2 x 10-4 M; 4,8 x 10-4 M; 6,4 x 10-4 M; dan8,0 x 10-4 M
Metode pembuatan larutan standar ini mengadopsi dari penelitian Oktiana (2015)
yang sudah dimodifikasi. Larutan standar trifeniltimah(IV) o-, m-,dan p-
hidoksibenzoat dengan variasi konsentrasi 2 x 10-4 M; 4 x 10-4 M; 6 x 10-4 M;
8 x 10-4 M; dan 10 x 10-4 M masing-masing sebanyak 10 mL, dibuat dengan
cara melakukan pengenceran bertingkat dari larutan standar trifeniltimah(IV)
o-, m-,dan p-hidoksibenzoat 10-3 M ke dalam labu takar 10 mL. Konsentrasi
larutan standar trifeniltimah(IV) o-, m-,dan p-hidoksibenzoat akan berubah
menjadi 1,6 x 10-4 M; 3,2 x 10-4 M; 4,8 x 10-4 M; 6,4 x 10-4 M; dan 8,0 x 10-4
M setelah dimasukkan kedalam gelas elektrokimia yang volume campurannya
2,5 mL.
22
2. Pembuatan Larutan Elektrolit Pendukung NaCl 0,02 M
NaCl ditimbang sebanyak 29,25 mg, kemudian NaCl tersebut dilarutkan dalam
labu takar 50 mL dengan akuabides sampai tanda batas. Larutan NaCl
konsentrasinya akan berubah menjadi 0,02 M setelah dimasukkan kedalam gelas
elektrokimia yang volume campurannya 2,5 mL.
3. Pengukuran Blangko
Larutan blangko dibuat dengan mencampurkan 2,5 mL DMSO dan 7,5 mL
akuabides dalam labu takar 10 mL hingga homogen. Pengukuran blangko
dilakukan dengan cara memasukkan larutan blangko sebanyak 2 mL ke dalam
gelas elektrokimia 2,5 mL. Kemudian ditambahkan larutan elektrolit pendukung
NaCl 0,02 M sebanyak 0,5 mL. Selanjutnya blangko diukur pada potensial + 700
mV hingga +1400 mV.
4. Pembuatan voltammogram senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat
Larutan standar trifeniltimah(IV) o-, m-, p-hidroksibenzoat masing-masing
dengan variasi konsentrasi 1,6 x 10-4 M; 3,2 x 10-4 M; 4,8 x 10-4 M; 6,4 x 10-4 M;
dan 8,0 x 10-4 M dengan elektrolit pendukung NaCl 0,02 M diuji dengan
menggunakan jendela potensial + 700 mV hingga +1400 mV sebanyak lima kali.
Penentuan larutan standar dilakukan pada suhu kamar dengan metode
elektrokimia voltammetri gelombang persegi dengan sistem tiga elektrode yaitu
elektrode emas sebagai elektrode kerja, kawat perak sebagai elektrode
23
pembanding dan kawat platina sebagai elektrode bantu.
5. Analisis Nilai Statistik (Validasi Metode)
Data yang didapat pada penelitian ini akan dikoreksi menggunakan parameter
statistik, yaitu linieritas, presisi, sensitivitas, dan batas deteksi.
5.1 Linieritas
Dalam penelitian ini, penentuan linieritas dilakukan dengan mengukur larutan
standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat variasi konsentrasi dengan
voltammetri gelombang persegi. Pengujian larutan standar dilakukan
pengulangan pengukuran sebanyak 10 kali. Kurva kalibrasi diperoleh dengan
mengukur arus puncak dari larutan standar trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-
hidroksibenzoat. Respon arus dari voltammogram yang dihasilkan dari analisis
larutan trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat dialurkan terhadap
konsentrasi dan ditentukan daerah linier dari kurva kalibrasi tersebut. Kurva
kalibrasi yang terbentuk memenuhi kurva kalibrasi atau persamaan regresi linier.
Hubungan yang linier dinyatakan dengan koefisisen korelasi (r) yang mengikuti
Persamaan 5.
5.2 Presisi
Penentuan presisi dilakukan dengan menentukan nilai konsentrasi dari nilai arus
yang didapat (menggunakan kurva kalibrasi linier). Kemudian ditentukan rata-
rata (mean), simpangan baku (SD) dan persen simpangan baku relatif (%RSD)
dari hasil pengukuran (Riyanto, 2014). Presisi dapat ditentukan dengan
24
Persamaan 6 dan Persamaan 7.
5.3 Sensitivitas
Sensitivitas dapat ditentukan dari nilai slope kurva kalibrasi linier yang
didapatkan dari uji linieritas.
5.4 Batas Deteksi
Batas Deteksi atau limit deteksi (Limit of Detection) adalah konsentrasi terkecil
yang dapat dideteksi dengan presisi dan akurasi yang dapat diterima. Batas
deteksi dapat ditentukan dengan Persamaan 9.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Bedasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka didapatkan simpulan sebagai
berikut:
1. Metode gelombang persegi dapat digunakan untuk menganalisis senyawa
trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat dengan hasil yang baik.
2. Validasi metode dengan teknik voltammetri gelombang persegi pada larutan
standar trifeniltimah(IV)-o-hidroksibenzoat menunjukkan nilai koefisien
korelasi (r= 0,991), %RSD = 3,161 %, limit deteksi (LD = 1,53 10-4 M), dan
nilai sensitivitas sebesar 7,416 µA/mM.
3. Validasi metode dengan teknik voltammetri gelombang persegi pada larutan
standar trifeniltimah(IV)-m-hidroksibenzoat menunjukkan nilai koefisien
korelasi (r= 0,991), %RSD = 3,426 %, limit deteksi (LD = 1,35 10-4 M), dan
nilai sensitivitas sebesar 8,393 µA/mM.
4. Validasi metode dengan teknik voltammetri gelombang persegi pada larutan
standar trifeniltimah(IV)-p-hidroksibenzoat menunjukkan nilai koefisien
korelasi (r= 0,995), %RSD = 1,968%, limit deteksi (LD = 1,84 10-4 M), dan
nilai sensitivitas sebesar 6,186 µA/mM.
41
5. Nilai sensitivitas senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-hidroksibenzoat
berbanding terbalik dengan nilai limit deteksinya.
6. Berdasarkan uji statistik, ketiga senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-
hidroksibenzoat menggunakan teknik voltammetri gelombang persegi
memiliki perbedaan arus puncak yang cukup signifikan.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis menyarankan agar dilakukan
penelitian lebih lanjut untuk analisis senyawa trifeniltimah(IV) o-, m-, dan p-
hidroksibenzoat terhadap dampak lingkungan serta menganalisis senyawa
turunannya.
DAFTAR PUSTAKA
Afriyani, H. 2016. Sintesis Dan Karakterisasi Senyawa Turunan Trifeniltimah(IV)Hidroksibenzoat Sebagai Inhibitor Korosi Pada Baja Lunak DalamMedium Natrium Klorida. (Tesis). Universitas Lampung. BandarLampung.
AOAC. 1993. Peer verified methods program, manual on policies andprocedures. Arlington. VA.
Bappebti. 2011. Bappebti Kemetrian Dagang Republik Indonesia.http://bappebti.go.id/pdf/BappebtiAnnualReport pdf. Diakses pada 13September 2016.
Biologic. 2000. Electrochemistry: Potentiostat, Galvanostat, EIS, FC TestStation. Diakses pada tanggal 28 Agustus 2016, pukul 19.00 WIB. http://-www.biologic. Info/potentistat/glassware_cells.html.
Bonire, J.J., G. A. Ayoko, P. F. Olurinola, J. O. Ehinmidu, N. S. N. Jalil and A. A.Omachi. 1998. Siyntheses and Antifungal Activit of Some Organotin(IV)Carboxlates. Metal-Based Drugs. 5(4), 233-236.
Burgess, C. 2000. Valid Analytical Methods and Procedures. The Royal Societyof Chemistry. Cambridge, UK.
Ermer, J. 2004. Method Validation in Pharmaceutical Analysis. Weinheim:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA.
Ewing, G.W. 1975. Instrumental Methodes of Chemical Analysis. 4th ed.pp.148-162. McGraw-Hill Kogakhusya. Ltd.
Gunzler, H dan A. Williams. 2001. Handbook of Analytical Techniques. Volume2. Wiley-VCH. Weinheim-Germany.
Hadi, S., M. Rilyanti, and Nurhasanah. 2009. Comparative Study on TheAntifungal Activity of Some di- and tributyltin(IV) CarboxylateCompounds. Modern Applied Science. 3(2):12-17.
43
Hadi, S., and M. Rilyanti. 2010. Synthesis and invitro Anticancer Activity ofSome Organotin(IV) Benzoate Compounds. Orient. J. Chem. Vol 3. 775-779.
Harmita. 2004. Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan CaraPenghitungannya. Majalah Ilmu Kefarmasian. Vol 1. No 3. 117-135.
Harvey, D. 2000. Modern Analytical Chemistry. The Mcgraw-Hill Companies,Inc. Nort America.
Hendayana, S. 1994. Kimia Analitik Instrumen Edisi ke-1. IKIP Semarang Press,Semarang.
Kellner, R., J. M. Mermet, M. Otto, and H. M. Widner. 1998. AnalyticalChemistry. Weinhein : Willey-VHC.
Mahmood, S., S. Ali, M.H. Bhatti, M. Mazhar, and R. Iqbal. 2003. Synthesis,Characterization, and Biological Applications of Organotin(IV) Derivatesof 2-(2-Fluoro-4-biphenyl) Propanoid Acid. Turkish Journal of Chemistry.27 : 657-666.
Miller, J.C., dan J.N. Miller. 1991. Statistika untuk Kimia Analitik. DiterjemahkanSuroso. ITB Bandung.
Miller, J.C., dan J.N. Miller. 1991. Statistic and Chemmometrics for AnalyticalChemistry. Six Edition. Ashford Colour Press. UK.
Monk, P.M.S. Fundamentals of Electroanalytical Chemistry. John Wiley & SonsLtd. Chichester.2001.156-166.
Nainggolan, T. 2015. Analisis Senyawa trifeniltimah(IV) klorida MenggunakanVariasi Elektroda Kerja Emas dengan Teknik Voltammetri Siklik danVoltammetri Gelombang Persegi. (Skripsi). Universitas Lampung.Bandar Lampung.
Nurun, U., dan H. I. Qudus. 2017. Analisis Senyawa Trifeniltimah(IV) Benzoatsecara Voltammetri Gelombang Persegi. Analytical and EnvironmentalChemistry. Vol 2. No 1. 72 - 81.
Nutria, N. E. 2013. Pengaruh Pasar Timah Indonesia (Inatin) Terhadap PosisiTawar Timah Indonesia. Bappebti Annual Report (Bappebti KemetrianDagang Republik Indonesia ).
Oktiana, S. 2015. Analisis Senyawa difeniltimah(IV)diklorida dengan VariasiElektroda Kerja Emas Menggunakan Teknik Voltammetri Siklik danVoltammetri Gelombang Persegi. (Skripsi). Universitas Lampung.Bandar Lampung.
44
Osteryoung, J. and J. J. O’Dea. 1986. Square Wave VoltammetryElectroanalytical Chemistry. 14. 209.
Paramita, C. 2009. Analisis Senyawa Ifosfamid dalam Urin Secara VoltammetriGelombang Persegi (Squarewave Voltammetri). Universitas Lampung,Bandar Lampung.
Pellerito, L. and L. Nagy. 2002. Organotin (IV)n+ Complexes formed withbiologically active ligands: equilibrium and structural studies and somebiological aspect. Coord. Chem. Rev. 224: 111-150.
Protti, P. 2001. AMEL Electrochemistry: Introduction to Modern Voltammetricand Polarographic Analysis Techniques. Ed 4.
Riyanto. 2014. Validasi dan Verifikasi Metode Uji. Deepublish. Yogyakarta.
Singh, R. P. Chaudary and N. K. Khausik. 2010. A Review: OrganotinCompounds in Corrosion Inhibition. Rev. Inorg. Chem. 30 (4): 275 – 294.
Skoog, D.A., and J.J. Leary. 1992. Principles of Instrumental Analysis. 4thed.Saunders College Publishing.USA. 535-564.
Skoog, D.A., F.J. Holler and T. A. Nieman. 1998. Principles of InstrumentalAnalysis. 5thed. Harcourt Brace College Publishers. USA. 563-598.
Umam, K. 2013. Sintesis dan Karakteristik serta Uji Pendahuluan AktivitasAntikanker Beberapa Senyawa Organotimah(IV) 2-nitrobenzoat TerhadapSel Leukimia L-1210. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Vogel, A.I. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Penerbit BukuKedokteran EGC.
Wang, J. 1994. Analytical Electrohemistry. VCH Publisher. New York.
Wang, J. 2000. Analytical Electrochemistry. Wiley-VCH Publisher Inc. NewYork. 67-74.