SIFAT PENGINDERAAN SENSOR FILM KITOSAN / GRAFIT EKSFOLIASI (GE) TERIKAT SILANG DENGAN
GLUTARALDEHIDA DALAM MENDETEKSI FORMALIN
SKRIPSI
PUTRI FARADILLA 140802049
PROGRAM STUDI S1 KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
SIFAT PENGINDERAAN SENSOR FILM KITOSAN / GRAFIT EKSFOLIASI (GE) TERIKAT SILANG DENGAN
GLUTARALDEHIDA DALAM MENDETEKSI FORMALIN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
PUTRI FARADILLA 140802049
PROGRAM STUDI S1 KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
i PENGESAHAN SKRIPSI
Judul : Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan/Grafit Eksfoliasi (GE) Terikat Silang dengan
Glutaraldehida dalam Mendeteksi Formalin
Kategori : Skripsi
Nama : Putri Faradilla
Nomor Induk Mahasiswa : 140802049
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Januari 2019
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Pembimbing, Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, S.Si, M.Si Dr. Irwana Nainggolan, M.Sc NIP. 197405051999032001 NIP. 0013017908
PERNYATAAN ORISINALITAS
SIFAT PENGINDERAAN SENSOR FILM KITOSAN / GRAFIT EKSFOLIASI (GE) TERIKAT SILANG DENGAN
GLUTARALDEHIDA DALAM MENDETEKSI FORMALIN
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2019
Putri Faradilla 140802049
iii PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim,
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah- Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Tak lupa pula shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Muhammad SAW, semoga kelak kita mendapatkan syafaatnya di hari akhir.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih yang tak terhingga kepada Ayahanda tersayang Zulkarnaen dan Ibunda tercinta Nazmah Hariani Nasution yang selama ini memberikan dukungan dan semangat tiada terkira kepada penulis untuk menjalani kehidupan perkuliahan hingga bisa menyelesaikan skripsi ini. Dan juga kepada abang dan adik penulis Fadel Muhammad dan Annisa Pratiwi, terimakasih atas segala dukungan dan do‟a terbaik untuk penulis.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Ibu Dr. Irwana Nainggolan, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, dan juga saran sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan baik.
Kepada Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny, M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, Ibu Dr. Yugia Muis, M.Si selaku dosen pembimbing akademik serta Bapak dan Ibu Dosen Kimia USU yang telah memberikan ilmunya semasa perkuliahan.
Ucapan terimakasih juga penulis ucapkan kepada Ibu Sabarmin Perangin-angin, M.Si dan kak Sri Rahayu S.Si selaku kepala dan laboran di Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU. Untuk sahabat penulis Opi, Nabilah, Manda,Yolan, serta teman-teman stambuk 2014, keluarga besar asisten Kimia Dasar stambuk 2013-2017 terkhusus stambuk 2014, dan teman-teman mahasiswa di Laboratorium IPA Terpadu USU penulis mengucapkan ribuan terimakasih atas dukungan, motivasi, semangat, bantuan, dan telah menjadi keluarga buat penulis selama ini.
Semoga Allah mengabulkan do‟a kita dan membalas kebaikan kalian kepada penulis.
Aamiin Yaa Rabbal „Alamin
Medan, Januari 2019
Putri Faradilla
SIFAT PENGINDERAAN SENSOR FILM KITOSAN / GRAFIT EKSFOLIASI (GE) TERIKAT SILANG DENGAN
GLUTARALDEHIDA DALAM MENDETEKSI FORMALIN
ABSTRAK
Fabrikasi sensor film kitosan/grafit eksfoliasi (kitosan/GE) telah berhasil dilakukan dengan metode elektrodeposisi dimana juga dilakukan ikat silang dengan agen pengikat silang yaitu glutaraldehida. Pengaruh penambahan grafit eksfoliasi terhadap sensor film kitosan terbukti dapat meningkatkan sifat-sifat penginderaan sensor film kitosan. Larutan kitosan ditambahkan dengan grafit eksfoliasi dengan variasi yaitu 0,2 gram, 0,4 gram, 0,6 gram, 0,8 gram, dan 1 gram. Sifat-sifat penginderaan sensor film kitosan/GE tersebut diuji terhadap formalin dengan konsentrasi 1 ppm, 1,5 ppm, 2 ppm, 5 ppm, dan 10 ppm. Hasil dari pengujian membuktikan bahwa tegangan keluaran maksimum dari sensor kitosan/GE (0,593 V) lebih besar dibanding sensor kitosan murni (0,075 V) untuk 10 ppm formalin. Berdasarkan sifat-sifat penginderaan dan hasil analisa SEM maka didapatkan bahwa sensor kitosan/GE dengan penambahan 0,4 gram grafit eksfoliasi merupakan variasi terbaik, dimana sensor kitosan/GE 0,4 gram ini memiliki sensitivitas dan reprodusibilitas yang baik serta masa hidup yang panjang. Selain itu juga film tersebut memiliki permukaan yang lebih halus. Dalam penelitian ini juga dilakukan karakterisasi film menggunakan FT-IR dan XRD.
Kata Kunci : Elektrodeposisi, Formalin, Grafit Eksfoliasi, Kitosan, Sensor
v SENSING PROPERTIES OF CHITOSAN / EXFOLIATED GRAPHITE (EG)
CROSS LINKED WITH GLUTARALDEHYDE FILM SENSORS FOR DETECTING FORMALDEHYDE
ABSTRACT
Fabrication of Chitosan/Exfoliated Graphite (Chitosan/EG) film sensors have been successfully carried out using electrodeposition method and cross-linked by glutaraldehyde. The effect of exfoliated graphite addition on chitosan film sensors has been proven by improvement on the sensing properties of chitosan film sensors.
Chitosan solution added with exfoliated graphite with variation 0,2 grams, 0,4 grams, 0,6 grams, 0,8 grams, and 1 grams. The sensing properties of Chitosan/EG film sensors were tested toward formaldehyde with concentration of 1 ppm, 1,5 ppm, 2 ppm, 5 ppm, and 10 ppm. The maximum voltage of Chitosan/EG film sensor (0,593 V) is greater than chitosan sensor (0,075 V) for 10 ppm formaldehyde. Based on the sensing properties and SEM analysis result obtained that the Chitosan/EG film sensors with an additional 0.4 grams exfoliated graphite is the best variation, where this Chitosan/EG film sensors showed good sensitivity and reproducibility,long life time and smoother surface area. In this experiment,t the film characterization was performed using FT-IR and XRD.
Keywords : Chitosan, Electrodeposition, Exfoliated Graphite, Formaldehyde, Sensor
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN SKRIPSI i
PERNYATAAN ORISINALITAS ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK iv
ABSTRACT v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
DAFTAR SINGKATAN xiii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 3
1.3 Pembatasan Masalah 4
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Metodologi Penelitian 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitosan 6
2.1.1 Sifat-sifat Kitosan 7
2.1.2 Aplikasi Kitosan 8
2.2 Film Kitosan 9
2.3 Grafit Eksfoliasi 10
2.4 Glutaraldehida 12
2.5 Formalin 12
2.6 Metode Elektrodeposisi 13
2.6.1 Sistem dalam Metode Elektrodeposisi 14
2.7 Teknologi Sensor 15
2.7.1 Karakteristrik Umum Sensor 16
2.8 Fourier Transform Infrared 17
2.9 Scanning Electron Microscopy 18
2.10 X-Ray Diffraction 18
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 20
3.2 Alat dan Bahan 20
3.2.1 Alat 20
3.2.2 Bahan 21
vii
3.3 Pembuatan Larutan Pereaksi 21
3.3.1 Larutan Asam Asetat 2% 21
3.3.2 Larutan CoCl2 0,01 M 21
3.3.3 Larutan KSCN 1 M 22
3.3.4 Larutan HCl 2 N 22
3.4 Pembuatan Larutan Kitosan 1,5% 22
3.5 Pembuatan Grafit Eksfoliasi 22
3.6 Pembuatan Larutan Kitosan/Grafit Eksfoliasi 22 3.7 Pembuatan Sensor Film Kitosan/Grafit Eksfoliasi yang 23
terikat silang dengan Glutaraldehida
3.8 Pembuatan Sensor Film Kitosan yang terikat silang dengan 23 Glutaraldehida
3.9 Pembuatan Larutan Standar Formalin 24
3.9.1 Larutan Standar Formalin 1000 mg/L 24 3.9.2 Larutan Standar Formalin 100 mg/L 24
3.9.3 Larutan Standar Formalin 10 mg/L 24
3.9.4 Larutan Seri Standar Formalin 1; 1,5; 2; dan 5 mg/L 24 3.10 Deteksi Formalin dengan menggunakan Sensor Film Kitosan 24
yang Terikat Silang
3.11 Deteksi Formalin dengan menggunakan Sensor Film Kitosan/GE 25 yang Terikat Silang
3.12 Uji Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan dan 25 Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
3.12.1 Uji Sensitivitas 25
3.12.2 Uji Reprodusibilitas 25
3.12.3 Uji Masa Hidup 25
3.13 Bagan Penelitian
3.13.1 Pembuatan Larutan Pereaksi 26
3.13.1.1 Larutan Asam Asetat 2% 26
3.13.1.2 Larutan CoCl2 0,01 M 26
3.13.1.3 Larutan KSCN 1 M 27
3.13.1.4 Larutan HCl 2 N 27
3.13.2 Pembuatan Larutan Kitosan 27
3.13.3 Pembuatan Grafit Eksfoliasi 28
3.13.4 Pembuatan Larutan Kitosan/Grafit Eksfoliasi 28 3.13.5 Pembuatan Sensor Film Kitosan yang Terikat Silang 29
dengan Glutaraldehida
3.13.6 Pembuatan Sensor Film Kitosan/GE yang Terikat Silang 30 dengan Glutaraldehida
3.13.7 Deteksi Formalin Menggunakan Sensor Film Kitosan 31 yang Terikat Silang
3.13.8 Deteksi Formalin Menggunakan Sensor Film Kitosan/GE 31
yang Terikat Silang
3.13.9 Uji Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan dan 32 Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
3.13.9.1 Uji Sensitivitas 32
3.13.9.2 Uji Reprodusibilitas 32
3.13.9.3 Uji Masa Hidup 33
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian 34
4.1.1 Sintesis Grafit Eksfoliasi 34
4.1.2 Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE yang terikat silang 34 dengan Glutaraldehida
4.1.3 Data Pengaruh Penambahan Grafit Eksfoliasi terhadap 35 Sensor Film Kitosan
4.1.4 Data Pengujian Sensor Film Kitosan terikat silang 36 dalam Mendeteksi Formalin
4.1.4.1 Kurva Kalibrasi untuk Sensor Film Kitosan 37 Terikat silang dalam Mendeteksi Formalin
4.1.5 Data Pengujian Sensor Film Kitosan/GE Terikat Silang 38 dalam Mendeteksi Formalin
4.1.5.1 Kurva Kalibrasi untuk Sensor Film Kitosan/GE 38 Terikat Silang dalam Mendeteksi Formalin
4.2 Pembahasan 39
4.2.1 Sintesis Grafit Eksfoliasi 39
4.2.2 Analisis Struktur Kristal Grafit Eksfoliasi dengan XRD 39 4.2.3 Sensor Film Kitosan dan Sensor Film Kitosan/GE yang 40
Terikat silang dengan Glutaraldehida dalam Mendeteksi Formalin
4.2.4 Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR 43
4.2.5 Analisis Morfologi dengan SEM 45
4.2.6 Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE 47 yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida dalam
Mendeteksi Formalin
4.2.6.1 Uji Sensitivitas 47
4.2.6.2 Uji Reprodusibilitas 48
4.2.6.3 Uji Masa Hidup (Life Time) 50
ix
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 53
5.2 Saran 53
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1 Bentuk-bentuk Kitosan 7
2.2 Spesifikasi Kitosan 8
2.3 Penggunaan Kitosan 9
4.1 Data Efek Konsentrasi Grafit Eksfoliasi terhadap Tegangan Luaran
36 4.2 Hasil Pengujian Sensor Film Kitosan Terikat Silang
terhadap Berbagai Konsentrasi Formalin
37 4.3 Hasil Pengujian Sensor Film Kitosan/GE Terikat Silang
terhadap Berbagai Konsentrasi Formalin
38
xi DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
2.1 Kitosan Komersil 6
2.2 Grafit Eksfoliasi 11
2.3 Struktur Kimia Formalin 13
2.4 Sistem Pelapisan diatas Permukaan Substrat (Elektroda) 14
2.5 Grafik Pengulangan Sensor 16
2.6 Grafik Reprodusibilitas Sensor 17
3.1 Pembuatan Sensor Film Kitosan dengan Metode Elektrodeposisi
23 4.1 Sensor Film Kitosan dan Sensor Film Kitosan/GE 34 4.2 Sensitivitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE dalam
Mendeteksi Formalin dengan Variasi Konsentrasi GE
35 4.3 Kurva Pengaruh Penambahan Grafit Eksfoliasi terhadap
Tegangan Luaran Sensor Film Kitosan
36 4.4 Kurva Kalibrasi Deteksi Formalin Menggunakan Sensor Film
Kitosan Terikat Silang
37 4.5 Kurva Kalibrasi Deteksi Formalin Menggunakan Sensor Film
Kitosan/GE Terikat silang
38 4.6 Pola Difraksi dari Grafit dan Grafit Eksfoliasi 40 4.7 Reaksi Ikat Silang Kitosan dengan Glutaraldehida 41 4.8 Pembentukan Ikatan Hidrogen pada Kitosan dan Grafit
Eksfoliasi
42 4.9 Reaksi terhadap formalin yang dideteksi oleh (a) Sensor Film
Kitosan terikat silang,(b) Sensor Film Kitosan/GE terikat silang
42 4.10 Spektrum FTIR dari Kitosan, Kitosan Terikatsilang,
Kitosan/GE, dan Kitosan/GE terikatsilang
44 4.11
4.12
Hasil SEM dari Film Kitosan/GE dengan berbagai variasi penamabahan grafit eksfoliasi (a)0,2 gram, (b)0,4 gram, (c)0,6 gram, (d)0,8 gram, dan (e)1,0 gram.
Grafik Sensitivitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE yang Terikat Silang dalam Mendeteksi Formalin
46
47 4.13 Reprodusibilitas Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE yang
Terikatsilang ketika diuji dengan berbagai Kosentrasi
48 4.14 Uji Masa Hidup Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE yang
terikatsilang terhadap (a)formalin 1 ppm, (b)formalin 1,5 ppm, (c)formalin 2 ppm, (d)formalin 5 ppm, dan (e)formalin 10 ppm
50
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
Judul Halaman
1 FTIR Kitosan 61
2 FTIR Kitosan terikatsilang dengan Glutaraldehida 62
3 FTIR Kitosan/Grafit Eksfoliasi 63
4 FTIR Kitosan/Grafit Eksfoliasi terikatsilang dengan 64 Glutaraldehida
5 XRD Grafit 65
6 XRD Grafit Eksfoliasi 66
7 SEM Film Kitosan/Grafit Eksfoliasi 67
8 Tahapan Penelitian 68
9 Data Pengujian Sifat-Sifat Penginderaan Sensor Film 70 Kitosan dan Kitosan/GE yang terikatsilang dengan
Glutaraldehida
10 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Sensor Film Kitosan
73 11 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Sensor Film
Kitosan/GE
74
xiii DAFTAR SINGKATAN
CoCl2 = Kobalt (II) klorida
FT-IR = Fourier Transform Infrared
GE = Grafit Eksfoliasi
GIC = Graphite Intercalated Compound
HCl = Asam Klorida
KSCN = Kalium Tiosianat
SEM = Scanning Electron Microscopy
XRD = X-Ray Diffraction
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kitosan adalah material yang paling menarik untuk dibuat film. Selain edible dan biodegradable, bahan ini dipilih karena film yang dihasilkan memiliki kualitas baik, elastis, dan fleksibel (Buttler et al.,1996). Pada struktur kitosan tidak terdapat ion hidrogen yang dapat bergerak, sehingga kitosan dalam keadaan kering memiliki konduktivitas elektrik yang rendah.
Penurunan sifat mekanik kitosan pada keadaan basah dapat dikurangi dengan penambahan ikat silang. Ikat silang merupakan metode paling efektif untuk meningkatkan sifat membran. Pengikat silang yang umumnya digunakan adalah glutaraldehida, trisodium sitrat, asam sulfat, dan tripolifosfat pentasodium (Safitri, 2016).
Pemanfaatan kitosan sebagai material sensitif sensor belum banyak dilakukan sedangkan kitosan memiliki gugus amina (-NH2) dan hidroksil (-OH) dalam struktur molekularnya yang menyebabkan kitosan sangat berpotensi sebagai bahan sensor (Pradip et al., 2004). Kelarutan kitosan yang tinggi dalam media asam juga membuat kitosan mudah didepositkan dalam bentuk film ke atas suatu substrat (Sun et al., 2011).
Film yang dihasilkan dari kitosan murni memiliki masa hidup yang kurang baik. Sehingga perlu ditambahkan campuran atau mensintesis kitosan yang dimodifikasi secara kimia.
Grafit merupakan alotrop karbon yang dapat menghantarkan arus listrik dan panas dengan baik sehingga digunakan sebagai elektroda pada sel elektrolisis.
Penambahan grafit pada campuran ini dapat menambah stabilitas termal (Sancakstar et al., 2011). Penambahan grafit juga dapat meningkatkan sifat listrik dari campuran film yang akan dibentuk (Maghrifandi, 2012).
Formalin merupakan salah satu bahan tambahan pangan yang dilarang oleh pemerintah. Pemakaian formalin oleh pedagang sebagai bahan pengawet makanan dapat disebabkan karena kurangnya informasi tentang bahaya pemakaian formalin,
2
tingkat kesadaran kesehatan masyarakat yang masih rendah, harga formalin yang sangat murah dan lebih mudah untuk diperoleh serta efektif digunakan sebagai pengawet walaupun hanya dalam jumlah sedikit (Cahyadi, 2009). Menurut standar WHO pada tahun 2002, kadar formalin maksimal yang terkandung di dalam makanan adalah 1 mg/L yaitu setara dengan 1 ppm (WHO, 2002).
Formalin merupakan bahan pengawet yang tidak hanya digunakan pada tahu tetapi juga banyak digunakan di makanan lain seperti; mie basah, ayam potong, ikan basah dan ikan asin (Cahyadi, 2009). Maraknya pemakain formalin seperti ini merupakan hal yang perlu diperhatikan. Misalnya pada berbagai daerah di Indonesia masih banyak terdapat bahan makanan yang mengandung formalin. Contohnya pada tahu yang beredar dimasyarakat Indonesia rata-rata mengandung formalin sebanyak 1 mg/L hingga 2 mg/L (Aprillianti et al., 2007).
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa metode analitis untuk mendeteksi formaldehida telah dilakukan, seperti spektrofotometri (Li et al., 2009), kromatografi gas (Bagheri et al., 2009), kromatografi cair kinerja tinggi (Penteado et al., 2008).
Namun, beberapa metode ini membutuhkan kondisi yang ketat dan instrumentasi yang besar.
Berdasarkan penelitian Frizha (2014), dari sekian banyak teknik - teknik dalam pemrosesan suatu material kedalam bentuk film, tidak ada satu teknik pun yang mampu menghasilkan suatu film dengan karakteristik yang lengkap baik listrik, magnet, optik dsb (Jon S, 2005). Karenanya, pemilihan proses ataupun metode deposisi yang bersesuaian mengambil peranan penting dalam membentuk kualitas film yang baik sesuai yang diharapkan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan sensor dan juga sistemnya pada berbagai bidang aplikasi misalnya pada bidang teknologi pengolahan, medis, dan bidang lainnya (Djamal et al., 2011). Penggunaan sensor semikonduktor diharapkan memiliki luas permukaan yang besar, sehingga dapat menyerap sebanyak mungkin analit target di permukaan dan memberikan respon yang lebih kuat dan lebih terukur terutama pada konsentrasi rendah (Williams, 1999).
Metode pelapisan (coating) merupakan proses yang sangat berguna dan mudah dilakukan untuk mempengaruhi sifat-sifat dari sensor. Penggunaan film tipis sering
lebih sensitif, meskipun tidak selalu lebih selektif, tetapi tahan terhadap resistansi dasar yang tinggi.
Keuntungan metode fabrikasi dengan elektrodeposisi mampu menghasilkan sensor dengan biaya yang rendah dengan sensitivitas dan daya uji yang lebih berkembang dibandingkan dengan menggunakan metode sebelumnya (Fine et al., 2010).
Gunawan (2017) telah melakukan penelitian tentang penggunaan sensor gas berbasis polimer untuk mendeteksi formalin dalam makanan dengan menggunakan jaringan syaraf tiruan dimana hasilnya hanya menunjukkan uji kualitatif pada formalin tetapi tidak diketahui berapa konsentrasi formalin yang dideteksi.
Zhang (2013) juga telah melakukan penelitian dengan judul sensitivitas tinggi sensor gas formalin berbasis perak-lanthanum ferri (Ag-LaFeO3) yang dilakukan dengan cara sintesis kimia microwave yang mana menggunakan suhu tinggi dalam prosesnya. Hasil penelitian tersebut memiliki respon yang luas dan juga bersifat selektif dan sensitif.
Wang (2012) telah melakukan penelitian dengan judul sensor formalin yang mengandung campuran AgPd yang diendapkan pada komposit film kitosan dimana hasilnya sensor ini memiliki respon yang cepat dan kestabilan yang tinggi.
Berdasarkan latar belakang dan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, peneliti tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul “Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan/Grafit Eksfoliasi (GE) dalam Mendeteksi Formalin”.
1.2 Perumusan Masalah
Sensor formalin masih belum banyak digunakan, khususnya biosensor yang mendeteksi formalin. Penelitian sebelumnya yaitu Gunawan (2017) hanya melakukan uji kualitatif sehingga konsentrasi formalin yang dideteksi tidak dapat diketahui. Sedangkan pada penelitian Zhang (2013) menggunakan microwave yang artinya membutuhkan suhu tinggi dan juga energi yang digunakan lebih banyak dalam prosesnya, begitu juga dengan penelitian yang dilakukan oleh Wang (2012) menggunakan bahan logam dan juga menggunakan suhu tinggi. Kedua penelitian ini terlalu banyak menggunakan energi sehingga dilakukan penelitian ini dengan metode fabrikasi dan penambahan grafit eksfoliasi yang dapat meningkatkan sensitivitas dari
4
sensor yang dihasilkan sehingga dapat memperbaiki permasalahan pada penelitian sebelumnya.
1.3 Pembatasan Masalah
1. Kitosan yang digunakan adalah kitosan dengan derajat deasetilasi 75-80%
dari Sigma Aldrich.
2. Sensor film yang dihasilkan diikat silang dengan menggunakan Glutaraldehida.
3. Metode yang digunakan dalam pembuatan sensor film kitosan dan sensor film kitosan/GE adalah metode elektrodeposisi.
4. Penambahan grafit eksfoliasi pada larutan kitosan adalah 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;
dan 1 g.
5. Sampel yang dideteksi berupa larutan standar formalin dengan konsentrasi 1 ppm; 1,5 ppm; 2 ppm; 5 ppm; dan 10 ppm.
1.4 Tujuan Penelitian
1 Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi grafit eksfoliasi terhadap sensitivitas dan morfologi film kitosan/GE.
2 Untuk mengetahui sifat penginderaan sensor film kitosan/GE dalam mendeteksi formalin dengan konsentrasi yang berbeda-beda.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat baik dikalangan akademik dan juga masyarakat. Pada kalangan akademik diharapkan dapat memberikan informasi baru mengenai sensor film kitosan yang ditambahkan dengan grafit eksfoliasi baik dari segi karakteristik fisik maupun sensitivitasnya. Bagi masyarakat dapat tersedianya pendeteksi formalin berbasis sensor film Kitosan/GE dengan berbagai konsentrasi yang berbeda-beda.
1.6 Metodologi Penelitian
1. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen laboratorium.
2. Pembuatan sensor film kitosan dilakukan dengan metode elektrodeposisi dimana sensor kitosan diikat silang dengan glutaraldehida.
3. Pembuatan sensor film kitosan/GE dilakukan dengan metode elektrodeposisi dimana sensor film kitosan/GE diikat silang dengan glutaraldehida.
4. Sensor film kitosan dan sensor film kitosan/GE yang dihasilkan kemudian diuji sifat penginderaannya dalam mendeteksi formalin dengan cara dropping pada permukaan sensor film tersebut.
5. Sifat penginderaan sensor film kitosan dan kitosan/GE diukur menggunakan metode amperometri.
6. Uji FT-IR dilakukan sebelum dan sesudah ikat silang pada sensor film kitosan dan sensor film kitosan/GE. Uji SEM dilakukan untuk melihat permukaan sensor film kitosan dan sensor film kitosan/GE. Dilakukan uji X-Ray Diffraction pada grafit eksfoliasi yang digunakan.
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. Variabel tetap meliputi :
a. Volume Asam asetat 2% yang digunakan untuk melarutkan kitosan adalah 100 mL.
b. Tegangan yang dialirkan pada metode elektrodeposisi adalah 2,5 V.
2. Variabel bebas meliputi :
a. Variasi konsentrasi formalin yang dideteksi yaitu 1 ppm; 1,5 ppm; 2 ppm; 5 ppm; dan 10 ppm.
b. Variasi massa grafit eksfoliasi yang ditambahkan yaitu 0,2; 0,4; 0,6;
0,8; dan 1 gram.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitosan
Kitosan merupakan biopolimer alami dengan kelimpahan terbesar kedua setelah selulosa, merupakan produk deasetilasi kitin baik melalui proses reaksi kimia maupun reaksi enzimatis. Hasil modifikasi kitosan menghasilkan sifat dan manfaat yang spesifik, yaitu adanya sifat bioaktif, biokompatibel, pengkelat, anti bakteri dan dapat terbiodegrasi Dengan adanya gugus reaktif amino pada atom C-2 dan gugus hidroksil pada atom C-3 dan C-6. Melihat sifat hidrofilik, reaktifitas kimia, kesanggupan membentuk film dan sifat mekanik yang baik, maka kitosan merupakan bahan yang baik untuk digunakan dalam berbagai bidang aplikasi (Kaban, 2009).
Gambar 2.1. Kitosan komersil (Trijayanto, 2009)
Kitosan disusun oleh dua jenis gula amino yaitu glukosamin (2-amino-2- deoksi-Dglukosa, 70-80 %) dan N-asetilglukosamin (2-asetamino-2- deoksi-D- glukosa, 20- 30%). Kitosan memiliki muatan positif yang kuat yang dapat mengikat muatan negatif dari senyawa lain, serta mudah mengalami degrasasi secara biologis dantidak beracun (Goosen, 1997).
Kitosan memiliki banyak gugus amina di sepanjang rantainya (bersifat kationik) sehingga mampu membentuk kompleks atau berinteraksi dengan komponen lain dan memperoleh karakter spesifik dari interaksi tersebut (Nieto, 2009)
.
2.1.1 Sifat-Sifat Kitosan
Sifat dan penampilan produk kitosan ini dipengaruhi oleh perbedaan kondisi, seperti jenis pelarut, konsentrasi, waktu dan suhu proses ekstraksi. Kitosan dapat diperoleh dengan berbagai macam bentuk morfologi diantaranya struktur yang tidak teratur. Selain itu dapat juga berbentuk padatan amorf berwarna putih dengan struktur kristal tetap dari kitin murni (Sugita et al., 2009).
Tabel 2.1 Bentuk-bentuk Kitosan
Bentuk Kitosan Sifat Kitosan
Serbuk Dapat diubah kasar menjadi halus
Mudah dilarutkan
Film Kemurnian yang tinggi
Transparan
Fiber Mudah melekat pada permukaan
Kuat, kenyal
Gel Mudah diuraikan secara biologi
Kekuatan gel yang tinggi
Manik Mudah dibuat
Dapat menyerap logam
Dapat dilakukan ikat silang
Dapat memadatkan enzim Larutan Sifat kejernihan yang tinggi
Menghasilkan bentuk garam
Dapat menyerap logam Pasta Mudah untuk diformulasikan
Daya pelembab yang baik Sumber : Hirano, 1984
Sri (2012) mengelompokkan kitosan kedalam tiga bagian berdasarkan berat molekulnya (BM) dan kelarutannya, yakni:
a. Kitosan larut asam dengan BM 800.000 - 1.000.000 Dalton
b. Kitosan mikrokristalin larut air dengan BM sekitar 150.000 Dalton
8
c. Kitosan nanopartikel dengan BM 23.000 - 70.000 Dalton
Tabel 2.2 Spesifikasi Kitosan
Parameter Ciri
Ukuran Partikel Serpihan/Bubuk
Kadar Air (%) ≤ 10,0
Titik Transisi (Film) 200
Titik Dekomposisi (Film) 250
Kelarutan pH ≤ 6
Warna Larutan Tidak Berwarna
N-Deasetilasi (%) ≥ 70,0
Kelas Viskositas (cps) :
a. Rendah < 200
b. Medium 200 – 799
c. Tinggi 800 – 2000
d. Sangat Tinggi >2000
Sumber: Sugita et al., 2009
2.1.2 Aplikasi Kitosan
Aplikasi kitosan di berbagai bidang tersebut ditentukan oleh karakterisasinya, sifat intrinsiknya yang meliputi derajat deasetilasi, kelarutan, viskositas, dan berat molekul (Muzzarelli et al., 1997). Pengaplikasian kitosan di berbagai bidang tersebut didukung oleh kualitas kitosan yang dilihat dari sifat intrinsiknya, yaitu kemurniannya, massa molekul dan derajat deasetilasi. Umumnya kitosan mempunyai derajat deasetilasi 75-100%.
Karakteristik kitosan yang dihasilkan sangat tergantung dari jenis sumber asal kitin (bahan baku). Struktur fisik dan kimia kitin/kitosan sangat bervariasi, antara lain tergantung pada posisi rantai N-asetil glukosamin, derajat deasetilasi dan ikatan silang komponen struktural dengan komponen lain seperti protein dan glukosa (Svitil et al., 1997).
Sensor kitosan dapat diaplikasikan sebagai bahan penginderaan dalam mendeteksi ammonia. Amonia diklasifikasikan sebagai salah satu bahan kimia
berbahaya bagi lingkungan dan manusia. Oleh karena itu, pemantauan amonia diudara sangat penting. Respon sensor kitosan terhadap amonia direkam sebagai tegangan keluaran. Sifat sensor yang meliputi sensitivitas, stabilitas, pemulihan, dan pengulangan dilakukan pada aplikasi sensor kitosan ini. Dalam hal ini, seiring meningkatnya konsentrasi amonia maka meningkat pula hasil respon sensor kitosan tersebut. Sensor kitosan ini dapat diaplikasikan pada berbagai konsentrasi amonia (Chandrasakaran et al., 2015).
Kitosan juga dapat diaplikasikan sebagai sensor untuk logam berat, misalnya logam tembaga. Dimana sensor film kitosan ini sangan responsif terhadap ion Cu2+
karena sifatnya yang bermuatan positif dan juga dari karakteristik listriknya. Kitosan yang diaplikasikan sebagai sensor ini memiliki sensitifitas yang baik, respon yang cepat, dan juga stabil dalam mendeteksi (Eljali et al., 2015).
Tabel 2.3 Penggunaan Kitosan
Penggunaan Fungsi
Penjernihan
a. Limbah Industri Pangan Koagulasi/Flokulan b. Penjernihan Air Minum Koagulasi
c. Penjernihan Kolam Renang Flokulan Mikroba d. Penjernihan Zat Warna Pembentuk Kompleks e. Industri Sari Buah Flokulan Protein
Biomedis Memnurunkan Kadar Kolestrol
Bioteknologi Mempercepat Penyembuhan Luka
Industri Tekstil Meningkatkan Ketahanan Warna
Kosmetik Substantive Rambut dan Kulit
Fotografi Melindungi Film dari Kerusakan
Biomaterial
Sumber: Frizha, 2014
2.2 Film Kitosan
Kitosan adalah biopolimer yang mempunyai sifat dapat membentuk film yang sangat baik (Caner et al., 1998). Film kitosan mempunyai kekuatan yang relatif baik,
10
fleksibel, tahan laman, dan sulit robek atau koyak. Sehingga, sebagian besar sifat- sifat mekanikalnya adalah sebanding dengan polimer komersial kelas medium (medium-strengh polymer) (Butler et al., 1996). Kitosan diketahui mempunyai kemampuan untuk membentuk film, gel dan fiber karena berat molekulnya yang tinggi dan solubilitasnya dalam larutan asam encer (Vipin et al., 2011).
Kitosan dengan berat molekul tinggi telah dilaporkan dapat membentuk lapisan film tipis yang mempunyai sifat-sifat yang baik, sebagai hasil dari ikatan intermolekul hidrogen (Muzzarelli, 1997). Perbedaan sumber kitin untuk pembuatan kitosan, karakteristik kitosan, solven yang digunakan, teknik metode pembuatan film, dan jenis serta jumlah bahan pemlastis yang digunakan sangat berpengaruh terhadap kualitas dari film diperoleh (Lim dan Wan, 1995).
Namun demikian, kebanyakan film kitosan yang dibentuk atau hasil fabrikasi umumnya bersifat kaku dan rapuh (Kun-Wei et al., 2012). Sifat mekanik yang dihasilkan film kitosan adalah sebanding dengan polimer komersial berkekuatan sedang (Yudi, 2007). Karenanya, selain penggunaan bahan utama berupa polimer pada pembuatan film, sejumlah kecil bahan kimia lainnya seringkali ditambahkan untuk memperbaiki sifat - sifat fungsionalnya tersebut (Yudi, 2007).
Dalam pembuatan film, adanya plasticizer, emulsifier ataupun stabilizer dipakai untuk memperbaiki profil film, menjaga keutuhan dan menghindari lubang dan keretakan. Keberadaan zat tersebut juga menghasilkan film yang lebih fleksibel, lebih kuat dan tidak mudah pecah namun juga mempengaruhi sifat barriernya.
Didalam matriks film, zat tersebut akan mengurangi ikatan intermolekul antar rantai polimer sehingga memperlemah gaya intermolekul tersebut (Yudi, 2007).
2.3 Grafit Eksfoliasi
Grafit adalah salah satu bentuk alotrop dari bahan dasar karbon yang tersusun dari tumpukan lembaran planar dua-dimensi (2D), memiliki bentuk seperti sarang lebah dengan panjang ikatan karbon-karbon sebesar 1,42 Å (Slonczewski, 1958), elektron di dalam grafit berperilaku seperti partikel relativitas tak bermassa dan terdelokalisasi, mempunyai keistimewaan seperti sifat mekanis seperti logam, ringan dan mempunyai sifat yang baik serta dari segi ekonomi bahan dasar grafit buatan tersedia melimpah dan murah (Artadi, 2007).
Grafit eksfoliasi adalah material karbon yang dapat disintesis dari senyawa grafit yang diselingi (GIC). Grafit eksfoliasi memiliki struktur grafit dengan kisi kristal yang diperluas dan kerapatan diperkecil. Pengelupasan diikuti dengan penguapan jenis yang disubstitusikan ke lapisan dalam dari struktur asal grafit dan menghasilkan perluasan kisi kristal material yang kuat. Grafit eksfoliasi dapat digunakan dalam banyak aplikasi seperti adsorben, bahan penyegel, bahan tahan panas, pengisi untuk komposit resin, bahan elektroda,dll (Chung, 1987).
Selain itu, Grafit Eksfoliasi dapat disintesis dari oksida grafit (OG) (Buchsteiner, 2006)
Gambar 2.2 Grafit Eksfoliasi (Mohammadi, 2015)
Sekarang ini pengembangan material karbon adalah dengan cara ekfoliasi grafit yang diperoleh dari perlakuan termal terhadap grafit yang diperluas (Graphite Intercalated Compound –GIC-). Hal ini memungkinkan dalam memvariasikan sifat grafit eksfoliasi dengan cara perlakuan kimia dan termal yang berbeda-beda ataupun dengan modifikasi sifat material oleh pengendapan karbon pirolitik (Chung, 2002).
Cara yang umum untuk menghasilkan Grafit eksfoliasi adalah dengan mengintervitasi grafit dengan senyawa yang menguapkan dirinya sendiri atau terurai dengan produk gas di bawah guncangan termal (Anderson, 1984).
Tekanan dispersi interlayer muncul di antara lapisan selama pemanasan GIC (atau grafit yang dapat diperluas dengan cepat): zat yang menyusut mengalirkan matriks grafit sejajar dan tegak lurus terhadap lapisan. Pengendalian karakteristik grafit eksfoliasi dapat dengan mudah dilakukan dengan variasi parameter oksidasi
12
dan pengelupasan kulit. Luas permukaan dan kerapatan bulk pada dasarnya berpengaruh pada sifat fisikokimia dan fisik bahan karbon (Celzard, 2005).
Untuk menghindari pengunaan asam yang terlalu banyak maka sebagian prosesnya biasanya diganti dengan eksfoliasi secara fisik menggunakan gelombang ultrasonik atau dengan pemanasan pada suhu tinggi (Agusu, 2017).
2.4 Glutaraldehida
Glutaraldehida merupakan suatu senyawa organik dengan rumus molekul C5H8O2 atau CH2(CH2CHO)2. Glutaraldehida dapat dimanfaatkan dalam penyamakan kulit, komposisi dalam sinar x-ray dan sebagai agen crosslinking.
Penambahan glutaraldehida menimbulkan ikatan silang sehingga matriks makin rapat. Glutaraldehida pada kitosan akan menimbulkan ikatan silang antara gugus amina (NH2) dengan glutaraldehida. Ikatan silang terjadi antara gugus aldehida tersebut sangat reaktif terhadap gugus amino bebas pada kitosan. Gugus aldehida tersebut sangat reaktif terhadap gugus amina pada kitosan (Rohman, 2016).
Glutaraldehida bersifat sedikit asam dan dalam larutan basa (pH=7,5-8) bersifat sebagai zat anti mikroba yang efektif, glutaraldehida digunakan untuk sterilisasi alat-alat kesehatan, bedah dan dental.
Penambahan karbon pada kitosan mampu meningkatkan sifat termal dari kitosan namun tidak dapat meningkatkan stabilitas kimia kitosan di dalam asam, sehingga perlu adanya suatu agen pengikat silang gugus-gugus dari kitosan untuk meningkatkan stabilitasnya di dalam asam. Salah satu agen pengikat silang yang biasa digunakan adalah glutaraldehida. Glutaraldehida dipilih karena dapat meningkatkan sifat mekanik dari kitosan sehingga stabilitas struktur kitosan meningkat dalam medium asam (Fathurrahman et al., 2017).
2.5 Formalin
Formaldehida dengan rumus molekul H2CO merupakan aldehida yang sangat reaktif bila dibandingkan dengan aldehida-aldehida lainnya. Formaldehida bisa dihasilkan dari proses pembakaran bahan yang mengandung karbon dan dalam kadar yang sangat kecil dihasilkan sebagai metabolit pada kebanyakan organisme termasuk manusia (Handayani, 2006). Struktur kimia formalin adalah sebagai berikut
O
C H H
Gambar 2.3 Struktur Kimia Formalin
Formalin merupakan senyawa kimia yang memiliki sifat sebagai zat yang berbahaya. Formalin memiliki berbentuk cair, tidak berwarna dan berbau menyengat (Pramono, 2012).
Formalin dapat bereaksi secara kimia dengan hampir semua zat di dalam sel tubuh sehingga menekan fungsi sel dan menyebabkan kematian sel. Kandungan formalin yang tinggi di dalam tubuh dapat menyebabkan iritasi lambung, alergi, diare bercampur darah, dan kematian yang disebabkan adanya kegagalan peredaran darah.
Formalin dapat menguap di udara berupa gas yang tidak berwarna dengan bau yang tajam menyesakkan sehingga merangsang hidung, tenggorokan, dan mata (Cahyadi, 2009).
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan (MenKes) No 1168/MenKes/PER/X/1999, formalin merupakan bahan kimia yang penggunaannya dilarang untuk produk makanan (Nuryasin, 2006). Fungsi formalin adalah sebagai bahan pengawet mayat dan hewan penelitian. Formalin juga digunakan sebagai zat antiseptik untuk membunuh virus, bakteri, jamur dan benalu (Saparinto, 2006).
Menurut IPCS (International Programme on Chemical Safety), lembaga khusus dari tiga organisasi di PBB, yaitu ILO, UNEP, serta WHO, yang mengkhususkan pada keselamatan penggunaan bahan kimiawi, secara umum ambang batas aman di dalam tubuh adalah 1 miligram per liter. Sementara formalin yang boleh masuk ke tubuh dalam bentuk makanan untuk orang dewasa adalah 1,5 mg hingga 14 mg per hari (Hastuti, 2010).
2.6 Metode Elektrodeposisi
Elektrodeposisi adalah proses pelapisan suatu material dengan menggunakan bantuan arus lsitrik searah dan senyawa tertentu guna memindahkan partikel dari
14
material pelapis ke permukaan material lain yang dilapisi. Bila listrik dialirkan antara dua elektroda (anoda & katoda) di dalam suatu larutan konduktor/elektrolit, maka akan terjadi reaksi kimia pada permukaan elektroda tersebut. Pada sistem demikian, bila diberi tegangan atau beda potensial, ion - ion bergerak menuju elektroda. Kation bergerak menuju katoda dan anion bergerak menuju anoda (Ade, 2008).
Pada prinsipnya proses pelapisan material dengan metode elektrodeposisi dilakukan dalam suatu rangkaian yang terdiri atas beberapa peralatan berupa wadah elektrodeposisi, larutan elektrolit, elektroda dan power supplay yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk suatu sistem lapis listrik yang secara sederhana digambarkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5
Gambar 2.4 Sistem pelapisan di atas permukaan substrat (elektroda) (Frizha, 2014)
Sebelum proses dilakukan maka perlu terlebih dahulu untuk menentukan parameter-parameter dalam operasi, seperti: lamanya proses elektrodeposisi dan besar arus yang harus dialirkan (Basmal, 2011).
2.6.1 Sistem dalam Metode Elektrodeposisi
Adapun metode elektrodeposisi dalam prosesnya melibatkan wadah elektrodeposisi, larutan elektrolit, elektroda dan power supplay.
a. Wadah Elektrodeposisi
Wadah ini diperlukan sebagai tempat berlangsungnya proses pelapisan material pada permukaan substrat dengan metode elektrodeposisi. Wadah elektrodeposisi merupakan tempat larutan elektrolit, anoda dan katoda berada. Wadah yang digunakan harus tahan terhadap bahan - bahan kimia yang bersifat asam. Disamping
itu, perlu untuk mempertimbangkan bentuk atau desain konstruksi wadah agar bersesuaian dengan proses yang akan dilakukan seperti volume larutan elektrolit, jarak ideal antara katoda dana anoda serta peralatan pendukung lainnya jika diperlukan. Sebaik - baiknya jarak antara elektroda dalam bak cukup dekat pada kisaran 0,5 cm (Ade, 2008).
b. Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit dalam hal ini merupakan media peghantar listrik antara anoda dan katoda yang didalamnya terkandung ion - ion ataupun komponen - komponen material yang akan dilapiskan. Larutan elektrolit yang digunakan sebaiknya encer atau dengan kepekatan yang merata (Basmal, 2008).
c. Elektroda (Anoda/Katoda)
Anoda merupakan elektroda yang dihubungkan pada kutub positif pada power supplay DC. Reaksi kimia yang terjadi pada anoda adalah reaksi reduksi. Katoda adalah elektroda yang akan dihubungkan dengan kutub negatif pada power supplay DC. Yang menempati posisi katoda adalah benda atau susbtrat target deposit untuk dilapisi sehingga proses elektrodeposisi disebut juga dengan pelapisan katodik dimana terjadi reaksi reduksi dengan reaksi secara umum diberikan:
Mn+ + ne → Mo (mengendap di katoda) d. Power Supplay
Alat ini merupakan alat yang dibutuhkan untuk menghasilkan arus dan tegangan DC yang besarnya dapat diukur baik dengan amperemeter dan volmeter atau sistem yang telah diset untuk melakukan pembacaan keluaran listrik dari suatu komponen.
Besarnya tegangan DC yang dialirkan pada sistem elektrodeposisi harus disesuaikan dengan kondisi operasi yang dibutuhkan agar proses pelapisan dapat berlangsung dengan baik (Ade, 2008).
2.7 Teknologi Sensor
Secara istilah ilmu pengetahuan, sensor diartikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika (magnetik, mekanik, radiasi dll) atau kimia yang kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik maupun tegangan.Fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas (Frizha, 2014).
16
Gambar 2.6 Grafik Reprodusibilitas Sensor
f. Masa hidup, ini menunjukkan karakteristik kestabilan jangka panjang sensor ataupun jangka waktu pemakaian sensor.
g. Kestabilan, menyatakan konsistensi sensor dalam memberikan hasil keluaran yang sama selama proses pengujian tanpa terpengaruh oleh kondisi atau lingkungan sekitar.
h. Pemulihan, menyatakan bagaimana sensor memulihkan kondisinya sesegera mungkin kekondisi awal sensor setelah pengaruh analit yang dideteksi dihilangkan (Frizha, 2014).
2.8 Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Instrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi infra merah pada berbagai panjang gelombang disebut spektrometer inframerah. Pancaran inframerah umumnya mengacu pada bagian spektrum elektromagnet yang terletak diantara daerah tampak dan daerah gelombang mikro. Pancaran inframerah yang kerapatannya kurang dari pada 100 cm-1 (panjang gelombang lebih dari 100 μm) diserap oleh seluruh molekul. Penyerapan itu tercatu dan demikian spektrum rotasi molekul terdiri dari garis-garis yang tersendiri (Hartomo, 1986).
Serapan radiasi inframerah oleh suatu molekul terjadi karena interaksi vibrasi ikatan kimia yang menyebabkan perubahan polarisabilitas dengan medan listrik gelombang elektromagnetik (Wirjosentono, 1987). Terdapat dua macam getaran molekul, yaitu getaran ulur dan getaran tekuk. Getaran ulur adalah suatu gerakan berirama di sepanjang sumbu ikatan sehingga jarak antar atom bertambah atau
18
berkurang. Getaran tekuk dapat terjadi karena perubahan sudut-sudut ikatan antara ikatan-ikatan pada sebuah atom, atau karena gerakan sebuah gugusan atom terhadap sisa molekul tanpa gerakan nisbi atom-atom di dalam gugusan. Contohnya liukan (twisting), goyangan (rocking) dan getaran puntir yang menyangkut perubahan sudut-sudut ikatan dengan acuan seperangkat koordinat yang disusun arbitter dalam molekul. Hanya getaran yang menghasilkan perubahan momen dwikutub secara berirama saja yang teramati di dalam inframerah (Hartomo, 1986).
2.9 Scanning Electron Microscopy (SEM)
Scanning Electron Microscopy (SEM) merupakan alat yang dapat membentuk bayangan permukaan. Pada dasarnya, SEM menggunakan sinyal yang dihasilkan elektron dan dipantulkan atau berkas sinar elektron sekunder. SEM menggunakan prinsip scanning yaitu berkas elektron diarahkan pada titik permukaan spesimen. Gerakan elektron diarahkan dari satu titik ke titik lain pada permukaan spesimen. Jika seberkas sinar elektron ditembakkan pada permukaan spesimen maka sebagian dari elektron itu akan dipantulkan kembali dan sebagian lagi diteruskan.
Jika permukaan spesimen tidak merata, banyak lekukan, lipatan atau lubang-lubang, maka tiap bagian permukaan itu akan memantulkan elektron dengan jumlah dan arah yang berbeda dan kemudian akan ditangkap oleh detektor dan akan diteruskan ke sistem layar. Hasil yang diperoleh merupakan gambaran yang jelas dari permukaan spesimen dalam bentuk tiga dimensi. Dalam morfologi permukaan dengan menggunakan SEM, pemakaiannya sangat terbatas tetapi memberikan informasi yang bermanfaat mengenai topologi permukaan dengan resolusi sekitar 100 Å (Stevens, 2001).
2.10 X-Ray Diffraction (XRD)
Analisis XRD (X-Ray Diffraction) bertujuan untuk menganalisis struktur kristal. Prinsip kerja dari XRD adalah difraksi sinar X yang disebabkan adanya hubungan fasa tertentu antara dua gerak gelombang atau lebih sehingga paduan gelombang tersebut saling menguatkan. Sinar X dihamburkan oleh atom-atom dalam zat padat material. Ketika sinar X jatuh pada kristal dari material maka akan terjadi hamburan ke segala arah yang bersifat koheren. Sifat hamburan sinar X yang
koheren mengakibatkan sifat saling menguatkan atau saling melemahkan pada paduan gelombang (Eldo, 2012).
Tiga komponen dasar XRD yaitu : 1. Sumber Sinar – X
Sinar – X merupakan salah satu bentuk radiasi elektromagnetik yang mempunyai Energi anatara 200 eV- 1 MeV dengan panjang gelombang anatar 0,5 – 2,5 Ȧ. Panjang gelombangnya hampir sama dengan jarak antara atom dalam kristal, menyebabkan sinar – X menjadi salah satu teknik dalam analisa mineral.
2. Material Uji (Specimen)
Sartono (2006) mengemukakan bahwa material uji (specimen) dapat digunakan bubuk(powder) biasanya 1 mg.
3. Detektor
Sebelum sinar –X sampai kedetektor melalui proses optik. Sinar –X yang panjang gelombangnya λ dengan intensitas I mengalami refleksi dan menghasilkan sudut difrkasi 2ϴ (Sartono, 2006).
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan pada November 2017 sampai Mei 2018 di Laboratorium Ilmu Dasar dan Umum, FMIPA Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium IPA Terpadu, Universitas Sumatera Utara. Analisis gugus fungsi menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FT-IR) dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gajah Mada.Analisis Scanning Electron Microscopy dilakukan di Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi Teknologi Universitas Lampung dan analisis X-Ray Diffraction di lakukan di PT Systematica Indonesia, Jakarta.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
Nama Alat Merek
Spektrofotometer FTIR Shimadzu
SEM Shimadzu
X-Ray Diffraction Sentrifugal
Ultrasonik Bath Kerry Pulsatron
Neraca Analitik (presisi ± 0,0001 g) Mettler Lemari Asam
Cawan Petri
Hot plate Fisher
Magnetic bar
Indikator pH Universal kGa
Power Supply Multimeter Digital
Tanur FineTech
Oven MemmerT Stopwatch
Testing Chamber
3.2.2 Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
Bahan Merek
Kitosan Sigma Aldrich
Grafit(s)
CH3COOH glacial p.a (E.Merck)
HNO3(p) p.a (E.Merck)
H2SO4(p) p.a (E.Merck)
CoCl2
Glutaraldehida 25%
KSCN HCl Akuades Formalin
3.3. Pembuatan Larutan Pereaksi 3.3.1 Larutan Asam Asetat 2% (v/v)
Sebanyak 20 mL asam asetat glacial dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL. Kemudian diencerkan dengan akuades sampai garis tanda, lalu dihomogenkan.
3.3.2 Larutan CoCl2 0,01 M (b/v)
Sebanyak 0,2379 g kristal CoCl2.6H2O dimasukkan kedalam beaker glass dan dilarutkan dengan 50 mL akuades. Kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 mL dan ditambahkan akuades hingga garis tanda, lalu dihomogenkan. Sehingga diperoleh larutan CoCl2.6H2O 0,01 M.
22
3.3.3 Larutan KSCN 1 M (b/v)
Sebanyak 9,7 g kristal KSCN dimasukkan kedalam beaker glass dan dilarutkan dengan 50 mL akuades. Kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 mL dan ditambahkan akuades hingga garis tanda, lalu dihomogenkan. Sehingga diperoleh larutan KSCN 1 M.
3.3.4 Larutan HCl 2 N (v/v)
Sebanyak 16,579 mL larutan HCl 37% dimasukkan kedalam labu takar 100 mL. kemudian ditambahkan akuades hingga garis tanda dan dihomogenkan.
Sehingga dihasilkan HCl 2 N.
3.4 Pembuatan Larutan Kitosan 1,5%
Sebanyak 1,5 g kitosan dilarutkan ke dalam larutan asetat 2 % (b/v) sebanyak 100 mL. Lalu diaduk sampai homogen sehingga diperoleh larutan kitosan yang kental.
3.5 Pembuatan Grafit Eksfoliasi (GE)
Sebanyak 5 g bubuk grafit dilarutkan kedalam campuran Asam Sulfat dan Asam Nitrat dengan rasio 3 : 1. Lalu campuran distirrer selama 24 jam. Kemudian disaring dan dicuci dengan akuades hingga pH supernatan 5-6. Kemudian diletakkan pada oven dengan suhu 60o C. Kemudian di masukkan kedalam tanur pada suhu 1000o C selama 3 menit untuk menghasilkan grafit eksfoliasi (GE). Kemudian dikarakterisasi dengan XRD.
3.6 Pembuatan Larutan Kitosan/Grafit Eksfoliasi (GE)
Sebanyak 0,2 g grafit eksfoliasi ditambahkan kedalam larutan kitosan dan distirrer selama 1 jam. Larutan tersebut kemudian disonikasi selama 1 jam pada suhu ruangan. Larutan kitosan/GE digunakan untuk membuat sensor film dengan menggunakan metode elektrodeposisi. Dilakukan prosedur yang sama dengan penambahan 0,4; 0,6; 0,8; dan 1 g.
3.7 Pembuatan Sensor Film Kitosan yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Pembuatan sensor film kitosan dilakukan dengan metode elektrodeposisi selama 5 menit dengan menggunakan substrat plat tembaga. Kemudian dialirkan listrik dengan tegangan 2,5 V. Kemudian dikeringkan pada oven dengan suhu 105oC selama 30 menit. Setelah sensor film terbentuk, kemudian dicelupkan kedalam larutan CoCl2 selama 10 detik lalu dikeringkan pada oven selama 10 menit.
Lalu,diikat silang dengan glutaraldehida dengan cara dicelupkan kedalam larutan glutaraldehida 25% selama 10 detik kemudian dikeringkan pada oven selama 10 menit. Kemudian dicelupkan kedalam larutan KSCN selama 10 detik lalu dikeringkan pada oven selama 10 menit. Dicelupkan kedalam larutan HCl selama 10 detik lalu dikeringkan pada oven selama 10 menit. Sensor film yang terbentuk dikarakterisasi dengan FT-IR dan SEM.
Gambar 3.1 Pembuatan Sensor Film Kitosan dengan Metode Elektrodeposisi (Frizha, 2014)
3.8 Pembuatan Sensor Film Kitosan/Grafit Eksfoliasi (GE) yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Pembuatan sensor film kitosan/GE dilakukan dengan metode elektrodeposisi selama 5 menit dengan menggunakan substrat plat tembaga. Kemudian dialirkan listrik dengan tegangan 2,5 V. Kemudian dikeringkan pada oven dengan suhu 105oC selama 30 menit. Setelah sensor film terbentuk, kemudian dicelupkan kedalam larutan CoCl2 selama 10 detik lalu dikeringkan pada oven selama 10 menit.
Lalu,diikat silang dengan glutaraldehida dengan cara dicelupkan kedalam larutan glutaraldehida 25% selama 10 detik kemudian dikeringkan pada oven selama 10 menit. Kemudian dicelupkan kedalam larutan KSCN selama 10 detik lalu
24
dikeringkan pada oven selama 10 menit. Dicelupkan kedalam larutan HCl selama 10 detik lalu dikeringkan pada oven selama 10 menit.Sensor film yang terbentuk dikarakterisasi dengan FT-IR dan SEM.
3.9 Pembuatan Larutan Formalin
3.9.1 Larutan Standar Formalin 1000 mg/L
Sebanyak 2,7 mL larutan formalin 37% dimasukkan kedalam labu takar 1000 mL lalu diencerkan dengan akuades sampai batas garis tanda
3.9.2 Larutan Standar Formalin 100 mg/L
Sebanyak 25 mL larutan standar 1000 mg/L dimasukkan kedalam labu takar 250 mL. Lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda labu takar dan dihomogenkan.
3.9.3 Larutan Seri Standar Formalin 10 mg/L
Sebanyak 25 mL larutan standar 100 mg/L dimasukkan kedalam labu takar 250 mL. Lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda labu takar dan dihomogenkan.
3.9.4 Larutan Seri Standar Formalin 1; 1,5; 2; dan 5 mg/L
Sebanyak 5 mL larutan seri standar 10 mg/L dimasukkan kedalam labu takar 50 mL. Lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda labu takar dan dihomogenkan. Dilakukan prosedur yang sama untuk larutan seri standar 1,5; 2 mg/L; dan 5 mg/L.
3.10 Deteksi Formalin dengan Menggunakan Sensor Film Kitosan yang Terikat Silang
Sensor film kitosan diletakkan pada testing chamber dan disesuaikan bagian anoda dan katodanya. Lalu diteteskan formalin tepat diatas sensor film kitosan.
Kemudian diukur tegangan hingga stabil dengan menggunakan multimeter.
3.11 Deteksi Formalin dengan Menggunakan Sensor Film Kitosan/GE yang Terikat Silang
Sensor film kitosan/GE diletakkan pada testing chamber dan disesuaikan bagian anoda dan katodanya. Lalu diteteskan formalin tepat diatas sensor film kitosan/GE. Kemudian diukur tegangan hingga stabil dengan menggunakan multimeter.
3.12 Uji Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan dan Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
3.12.1 Uji Sensitivitas
Sensor film kitosan/GE diletakkan pada testing chamber dan disesuaikan bagian anoda dan katodanya. Diukur tegangan sensor hingga stabil dengan menggunakan multimeter. Lalu diteteskan formalin tepat diatas sensor film kitosan maupun sensor film kitosan/GE. Kemudian diukur tegangan hingga stabil dengan menggunakan multimeter.
3.12.2 Uji Reprodusibilitas
Sensor film kitosan/GE diletakkan pada testing chamber dan disesuaikan bagian anoda dan katodanya. Lalu diteteskan formalin tepat diatas sensor film kitosan maupun sensor film kitosan/GE. Kemudian diukur tegangan hingga stabil dengan menggunakan multimeter. Dilakukan pengukuran terhadap tiga buah sensor dengan konsentrasi formalin yang sama.
3.12.3 Uji Masa Hidup
Sensor film kitosan/GE diletakkan pada testing chamber dan disesuaikan bagian anoda dan katodanya. Lalu diteteskan formalin tepat diatas sensor film kitosan maupun sensor film kitosan/GE. Kemudian diukur tegangan hingga stabil dengan menggunakan multimeter. Dilakukan pengukuran selama empat minggu pada setiap sensor.
26
3.13 Bagan Penelitian
3.13.1 Pembuatan Larutan Pereaksi 3.13.1.1. Larutan Asam Asetat 2%
20 mL Asam Asetat Glasial
dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dihomogenkan
Hasil
3.13.1.2. Larutan CoCl2 0,01 M
0,2379 g kristal CoCl2.6H2O
dimasukkan ke dalam beaker glass dilarutkan dengan 50 mL akuades dimasukkan kedalam labu takar 100 mL
Hasil
ditambahkan akuades hingga garis tanda dihomogenkan
3.13.1.3. Larutan KSCN 1 M
9,7 g kristal KSCN
dimasukkan ke dalam beaker glass dilarutkan dengan 50 mL akuades dimasukkan kedalam labu takar 100 mL
Hasil
ditambahkan akuades hingga garis tanda dihomogenkan
3.13.1.4. Larutan HCl 2 N 16,579 mL HCl(p) 37%
dimasukkan kedalam labu takar 100 mL ditambahkan akuades hingga garis tanda dihomogenkan
Hasil
3.13.2 Pembuatan Larutan Kitosan
100 mL Larutan Asam Asetat 2%
ditambahkan 1,5 g kitosan diaduk hingga homogen
Hasil
28
3.13.3 Pembuatan Grafit Eksfoliasi (Debelak, 2007)
5 g bubuk grafit
dilarutkan kedalam campuran H2SO4(p) dan HNO3(p) dengan perbandingan 3:1
distirrer selama 24 jam
Hasil disaring
dicuci dengan akuades hingga pH 5-6 dikeringkan pada oven dengan suhu 60oC dimasukkan kedalam tanur pada suhu 1000oC selama 3 menit
Grafit Eksfoliasi
dikarakterisasi dengan XRD Filtrat
Endapan
3.13.4 Pembuatan Larutan Kitosan/Grafit Eksfoliasi (GE) (Demitri, 2015) Larutan Kitosan
Kitosan/GE
ditambahkan 0,2 g grafit eksfoliasi
disonikasi selama 1 jam
di centrifuge dengan kecepatan 5000 rpm selama 20 menit distirrer selama 1 jam
diambil supernatan
Catatan : Dilakukan perlakuan yang sama untuk 0,4; 0,6; 0,8;dan 1 g grafit eksfoliasi.
3.13.5 Pembuatan Sensor Film Kitosan yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Substrat Tembaga
dimasukkan setengah bagian pada larutan kitosan dilakukan proses elektrodeposisi dengan
tegangan 2,5 V
Sensor Film Kitosan terikat silang Sensor Film Kitosan
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dicelupkan pada larutan CoCl2 selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dicelupkan pada larutan KSCN selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit dicelupkan pada larutan Glutaraldehida selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit dicelupkan pada larutan HCl selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dikarakterisasi dengan FT-IR dan SEM
Hasil
30
3.13.6 Pembuatan Sensor Film Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Substrat Tembaga
dimasukkan setengah bagian pada larutan kitosan/GE dilakukan proses elektrodeposisi dengan
tegangan 2,5 V
Sensor Film Kitosan/GE terikat silang Film Kitosan/GE
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dicelupkan pada larutan CoCl2 selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dicelupkan pada larutan KSCN selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit dicelupkan pada larutan Glutaraldehida selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit dicelupkan pada larutan HCl selama 10 detik
dikeringkan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit
dikarakterisasi dengan FT-IR dan SEM
Hasil
3.13.7 Deteksi Formalin menggunakan Sensor Film Kitosan yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Sensor Film Kitosan terikat silang
diletakkan diatas testing chamber dihubungkan dengan multimeter diukur tegangan yang dihasilkan
diteteskan formalin dengan konsentrasi 1 ppm diukur tegangan yang dihasilkan
Hasil
Catatan: dilakukan perlakuan yang sama untuk konsentrasi formalin 1,5; 2; 5; dan 10 ppm
3.13.8 Deteksi Formalin menggunakan Sensor Film Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
diletakkan diatas testing chamber dihubungkan dengan multimeter diukur tegangan yang dihasilkan
diteteskan formalin dengan konsentrasi 1 ppm diukur tegangan yang dihasilkan
Hasil
Sensor Film Kitosan/GE terikat silang
Catatan: dilakukan perlakuan yang sama untuk konsentrasi formalin 1,5; 2; 5; dan 10 ppm.
32
3.13.9 Uji Sifat Penginderaan Sensor Film Kitosan dan Sensor Film Kitosan/GE yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
3.13.9.1 Uji Sensitivitas Sensor Film Kitosan
diletakkan diatas testing chamber dihubungkan dengan multimeter diukur tegangan yang dihasilkan
diteteskan formalin dengan konsentrasi 1 ppm diukur tegangan yang dihasilkan
Hasil
Catatan : dilakukan perlakuan yang sama untuk sensor film kitosan/GE dan konsentrasi formalin 1,5; 2; 5; dan 10 ppm.
3.13.9.2 Uji Reprodusibilitas
Sensor Film Kitosan
diletakkan diatas testing chamber dihubungkan dengan multimeter
diukur tegangan yang dihasilkan
Hasil
diteteskan formalin dengan konsentrasi 1 ppm
dilakukan pengukuran terhadap 3 buah sensor dengan konsentrasi formalin yang sama
Catatan : dilakukan perlakuan yang sama untuk sensor film kitosan/GE dan konsentrasi formalin 1,5; 2; 5; dan 10 ppm.
3.13.9.3 Uji Masa Hidup (Life time) Sensor Film Kitosan
diletakkan diatas testing chamber dihubungkan dengan multimeter
diukur tegangan yang dihasilkan
Hasil
diteteskan formalin dengan konsentrasi 1 ppm
dilakukan pengukuran selama 4 minggu pada setiap sensor diukur tegangan yang dihasilkan
Catatan : dilakukan perlakuan yang sama untuk sensor film kitosan/GE dan konsentrasi formalin 1,5; 2; 5; dan 10 ppm.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Sintesis Grafit Eksfoliasi
Grafit eksfoliasi merupakan material yang biasanya dihasilkan dari berbagai senyawa grafit interkalasi dengan metode suhu tinggi (thermal shock) (Celzard, 2005). Melalui proses pemanasan pada suhu tinggi menggunakan tanur, grafit eksfoliasi berhasil didapatkan yang selanjutnya akan dicampurkan dengan larutan kitosan sebagai bahan dasar pembuatan sensor. Grafit eksfoliasi yang dihasilkan dikarakterisasi dengan menggunakan XRD. Adapun hasil karakterisasi XRD dari grafit eksfoliasi dapat dilihat pada gambar 4.6.
4.1.2 Sensor Film Kitosan dan Kitosan/Grafit Eksfoliasi yang Terikat Silang dengan Glutaraldehida
Pembuatan sensor film kitosan dan kitosan/GE dilakukan dengan metode elektrodeposisi dengan mengalirkan tegangan 2,5 V selama 5 menit dimana menggunakan kitosan 1,5% dan juga variasi penambahan grafit eksfoliasi (0,2; 0,4;
0,6; 0,8; dan 1,0 gram). Sensor tersebut kemudian diikat silang dengan menggunakan agen pengikat silang yaitu glutaraldehida yang bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik dari sensor film kitosan dan kitosan/GE. Hasil sensor film kitosan dan kitosan/GE dapat dilihat pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 Sensor Film Kitosan dan Sensor Film Kitosan/GE
Sensor yang telah dihasilkan selanjutnya diuji sifat penginderaan dalam mendeteksi formalin dengan berbagai konsentrasi.
Gambar 4.2 Sensitivitas sensor film kitosan dan kitosan/GE dalam mendeteksi formalin dengan variasi konsentrasi GE
Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa sensor kitosan/GE 0,4 gram merupakan sensor yang terbaik dalam mendeteksi formalin dengan berbagai konsentrasi. Sensor kitosan/GE 0,4 gram menunjukkan nilai tegangan luaran yang lebih tinggi dibanding sensor yang lainnya.
4.1.3 Data Pengaruh Penambahan Grafit Eksfoliasi terhadap Sensor Film Kitosan
Data penambahan konsentrasi grafit eksfoliasi terhadap sensor film kitosan dapat dilihat pada tabel 4.1 dibawah ini
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tegangan Luaran (V)
Konsentrasi Formalin (ppm)
Kitosan
Kitosan/GE 0,2 gr Kitosan/GE 0,4 gr Kitosan/GE 0,6 gr Kitosan/GE 0,8 gr Kitosan/GE 1,0 gr
36
Tabel 4.1 Data Efek Konsentrasi Grafit Eksfoliasi terhadap Tegangan Luaran
No Kitosan
(ml)
Grafit Eksfoliasi (gram)
Tegangan Luaran (V)
1 100 0,2 0,3452
2 100 0,4 0,3918
3 100 0,6 0,3710
4 100 0,8 0,3608
5 100 1,0 0,3352
Berdasarkan hasil tersebut, maka didapatkan bahwa penambahan konsentrasi grafit eksfoliasi terbaik terhadap sensor kitosan adalah 0,4 gram. Kurva penambahan grafit eksfoliasi dapat dilihat pada Gambar 4.3 dibawah ini
Gambar 4.3 Kurva Pengaruh Penambahan Grafit Eksfoliasi terhadap Tegangan Luaran Sensor Film Kitosan
4.1.4 Data Pengujian Sensor Film Kitosan Terikat Silang dalam Mendeteksi berbagai Konsentrasi Formalin
Hasil pengujian sensor film kitosan 1,5% yang diikat silang dengan menggunakan agen pengikat silang yaitu glutaraldehida terhadap berbagai konsentrasi formalin dapat dilihat pada tabel 4.2 dibawah ini :
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,4
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Tegangan Luaran (V)
Kitosan/GE
