ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. PENGEMBANGAN SENSOR VOLTAMMETRIK KREATIN MELALUI MODIFIKASI ELEKTRODA HANGING MERCURY DROP DENGAN MOLECULARLY IMPRINTED POLIANILIN. SKRIPSI. MARGARETHA C.P. NIKITA. DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2012. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. PENGEMBANGAN SENSOR VOLTAMMETRIK KREATIN MELALUI MODIFIKASI ELEKTRODA HANGING MERCURY DROP DENGAN MOLECULARLY IMPRINTED POLIANILIN. SKRIPSI. Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Oleh : MARGARETHA C.P. NIKITA NIM : 080810302 Tanggal lulus : 9 Agustus 2012 Disetujui oleh :. Pembimbing I. Pembimbing II. Dra. Miratul Khasanah, M.Si NIP. 19670304 199203 2 001. Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc NIP. 19681228 199303 1 001. ii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI Judul. Penyusun NIM Pembimbing I Pembimbing II Tanggal Ujian. : Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin : Margaretha C.P. Nikita : 080810302 : Dra. Miratul Khasanah, M.Si : Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc : 9 Agustus 20123 Januari 2012. Disetujui oleh : Pembimbing I. Pembimbing II. Dra. Miratul Khasanah, M.Si NIP. 19670304 199203 2 001. Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc NIP. 19681228 199303 1 001. Mengetahui: Kepala Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA NIP. 19671115 199102 2 001. iii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia dalam lingkungan Universitas. Airlangga,. diperkenankan. untuk. dipakai. sebagai. referensi. kepustakaan, tetapi pengutipan harus seijin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.. iv Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. KATA PENGANTAR. Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas penyertaanNya dan RahmatNya yang tak terhingga sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin” Penyusun menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu penyusun menyampaikan terima kasih kepada: 1. ibu Dra. Miratul Khasanah, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. rer nat Ganden Supriyanto, M.Sc selaku pembimbing II yang telah memberikan saran, doa dan bimbingan sampai terselesaikannya skripsi ini 2. ibu Dr. Nanik Siti Aminah, M.Si selaku Dosen Wali yang senantiasa membimbing serta memberikan banyak masukan 3. ibu Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku Ketua Departemen Kimia yang senantiasa memberikan dukungan 4. bapak Drs. Handoko D, DEA dan ibu Dr. Pratiwi Pujiastuti, M.Si selaku penguji yang telah memberikan masukan sehingga naskah skripsi ini dapat terselesaikan 5. Seluruh dosen jurusan kimia fakultas Sains dan Teknologi yang telah memberikan ilmu selama proses perkuliahan 6. ibu dan almarhum ayah yang memberikan kasih sayang, doa, kepercayaan, dan dukungan baik secara moril maupun materi. v Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 7. teman – teman angkatan 2008 yang senantiasa menemani dalam menuntut ilmu dan teman-teman angkatan 2006, 2007, 2009, dan. 2010 yang telah. memberikan banyak dukungan 8. pihak – pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang banyak memberikan saran, masukan dan pengalamannya Penyusun menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan, sehingga penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan skripsi ini selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu kimia analitik khususnya di bidang voltammetri.. Surabaya, Juli 2012 Penyusun. Margaretha C.P. Nikita. vi Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. Nikita, M. C. P., 2012, Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin, Skripsi dibawah bimbingan Dra. Miratul Khasanah, M.Si., dan Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.. ABSTRAK Kreatin merupakan salah satu senyawa golongan asam amino yang memainkan peran sangat penting dalam metabolisme protein. Kelebihan kreatin dalam tubuh dapat mengakibatkan penyakit jantung dan ginjal sehingga pengontrolan kadar kreatin dalam tubuh menjadi sangat penting dengan mendiagnosa sejak awal. Penelitian ini dikembangkan untuk menganalisis kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda modifikasi hanging mercury drop (HMD) dengan molecularly imprinted polianilin (MIP). MIP disintesis dengan cara mereaksikan anilin sebagai monomer, amonium peroksodisulfat sebagai inisiator dan kreatin sebagai molekul target. MIP yang terbentuk dikarakterisasi menggunakan FTIR. Elektroda HMD-MIP yang terbentuk digunakan untuk menganalisis kreatin secara voltammetri pada potensial akumulasi 0,3 volt, waktu pelapisan MIP 15 detik, waktu akumulasi kreatin 90 detik dan pH 7. Validitas metode didapatkan dari regresi linier kurva standar kreatin pada konsentrasi 1 ppb – 5 ppb. Harga faktor korelasi (r) yang didapatkan sebesar 0,9669, % KV pada konsentrasi 1, 3 dan 5 ppb berturut-turut adalah 19,90%, 28,42% dan 22,51%, sensitivitas yang didapatkan sebesar 4,794 x 10-5 nA/ppb cm2, limit deteksi sebesar 1, 4379 ppb dan akurasi pada 1, 3 dan 5 ppb berturut-turut sebesar 123,40%, 116,00% dan 99,09%. Kata kunci : Kreatin, molecularly imprinted polymer, voltammetri, hanging mercury drop electrode. vii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. Nikita, M. C. P., 2012, Development of Voltammetric Sensor for Creatine through a Modification of Hanging Mercury Drop Electrode with Molecularly Imprinted Polyaniline, The final research is under guidance of Dra. Miratul Khasanah, M.Si., and Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Airlangga University. ABSTRACT Creatine is an amino acid which plays an important role in the metabolism of proteins. The excess of creatine in body can cause heart attack and kidney disease therefore creatine’s control in body becomes very important to diagnose early. This research was developed to analyze creatine by voltammetry using modification of hanging mercury drop (HMD) electrode with molecularly imprinted polyaniline (MIP). MIP was synthesized by reacting the solution of aniline as monomer, ammonium peroxodisulphate as initiator and creatine as molecular target. MIP formed was characterized using FTIR. HMD-MIP electrode formed is used to analyze creatine by voltammetry on accumulation potential 0,3 volt, deposition time of MIP 15 seconds, accumulation time of creatine 60 seconds and pH solution 7. Validation parameter was obtained from a linear regression of standard curve at 1 ppb – 5 ppb concentrations. Correlation factor (r) obtained is 0,9669, %KV at 1, 3 and 5 ppb concentration respectively are 19,90%, 28,42% and 22,51%, sensitivity of method is 4,794 x 10-5 nA/ppb cm2, limit of detection is 1,4379 and accuracy at 1, 3 and 5 ppb concentration are 123,40%, 116,00% and 99,09%. Keywords : creatine, molecularly imprinted polymer, voltammetry, hanging mercury drop electrode. viii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL ................................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI .......................................................... iv KATA PENGANTAR ......................................................................................... v ABSTRAK ......................................................................................................... vii ABSTRACT ...................................................................................................... viii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan .......................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kreatin.............................................................................................. 5 2.1.1 Gambaran umum kreatin ........................................................ 5 2.1.2 Analisis kreatin ....................................................................... 6 2.2 Voltammetri ...................................................................................... 7 2.2.1 Voltammetri lucutan ............................................................... 8 2.2.2 Elektroda ................................................................................. 9 2.3 Polimer ............................................................................................ 10 2.4 Polianilin (PANi) ........................................................................... 12 2.5 Molecularly Imprinted Polymer (MIP) .......................................... 13 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 15 3.2 Bahan Penelitian ............................................................................. 15 3.3 Peralatan Penelitian ......................................................................... 15 3.4 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 16 3.5 Prosedur Penelitian ......................................................................... 17 3.5.1 Pembuatan larutan kreatin .................................................... 17 3.5.1.1 Pembuatan larutan induk kreatin 1000 ppm ............. 17 3.5.1.2 Pembuatan larutan kerja kreatin 10 ppm, 1 ppm, 30 ppb dan 5 ppb ......................................................... 17 3.5.2 Pembuatan polianilin (PANi), non imprinted polymer (NIP), dan molecularly imprinted polymer (MIP) ........................... 18 3.5.3 Optimasi potensial akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD .................................................................................... 19. ix Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 3.5.4 Optimasi waktu akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD ..................................................................................... 19 3.5.5 Uji kinerja elektroda ............................................................. 19 3.5.6 Pembuatan kurva standar kreatin .......................................... 20 3.5.7 Uji validitas metode .............................................................. 20 3.5.7.1 Linieritas ................................................................... 20 3.5.7.2 Ketelitian ................................................................. 21 3.5.7.3 Sensitivitas................................................................ 21 3.5.7.4 Limit deteksi ............................................................. 22 3.5.7.5 Akurasi ..................................................................... 23 BAB 1V HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sintesis NIP (Non Imprinted Polymer), MIP (Molecularly Imprinted Polymer) dan Polianilin (PANi) .................................................... 24 4.1.1 Sintesis NIP (non imprinted polymer) .................................. 24 4.1.2 Sintesis MIP (molecularly imprinted polymer) .................... 27 4.1.3 Sintesis polianilin (PANi) ..................................................... 27 4.1.4 Karakterisasi NIP, MIP dan PANi ........................................ 29 4.2 Optimasi Analisis Kreatin Menggunakan Voltammetri Lucutan ... 31 4.2.1 Optimasi potensial akumulasi kreatin ................................... 32 4.2.2 Optimasi waktu akumulasi kreatin ....................................... 34 4.3 Uji Keberhasilan Ekstraksi Kreatin dari Jaringan Polimer ............. 36 4.4 Uji Kinerja Elektroda ...................................................................... 37 4.5 Pembuatan Kurva Standar Kreatin.................................................. 39 4.6 Validitas Metode ............................................................................. 40 4.6.1 Linieritas ............................................................................... 41 4.6.2 Ketelitian ............................................................................... 41 4.6.3 Sensitivitas ............................................................................ 42 4.6.4 Limit deteksi ......................................................................... 42 4.6.5 Akurasi .................................................................................. 43 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 44 5.2 Saran .............................................................................................. 44 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 46 LAMPIRAN. x Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. DAFTAR TABEL No. Judul. Halaman. 4.1. Data hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi potensial akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD. 33. 4.2. Data hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi waktu akumulasi kreatin menggunakan HMD. 35. 4.3. Data hasil analisis kreatin 5 ppb pada uji kinerja elektroda HMD, HMD-MIP, HMD-NIP dan HMDE-PANi. 37. 4.4. Data hasil pengukuran larutan standar kreatin. 40. 4.5. Data hasil koefisien variasi larutan standar kreatin. 42. xi Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. DAFTAR GAMBAR No. Judul. Halaman. 2.1. Struktur kreatin. 5. 2.2. Reaksi kesetimbangan kreatin dan kreatinin dalam air. 6. 2.3. Reaksi polimerisasi kondensasi padapoliester. 11. 2.4. Reaksi polimerisasi adisi pada polimerisasi vinyl. 12. 2.5. Skema ilustrasi dari pembentukan molecular imprinting. 13. 4.1. Reaksi protonasi-deprotonasi polianilin. 25. 4.2. Endapan NIP. 26. 4.3. Dugaan ikatan antara polianilin dan kreatin. 26. 4.4. (a) Foto endapan MIP hasil sentrifugasi, (b) MIP berbentuk serbuk. 27. 4.5. Tahap inisiasi pada proses polimerisasi polianilin. 28. 4.6. Tahap propagasi pada polimerisasi polianilin. 28. 4.7. Tahap terminasi pada polimerisasi polianilin. 29. 4.8. Spektra FTIR NIP, MIP, PANi dan anilin. 30. 4.9. Kurva hubungan antara arus hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi potensial akumulasi kreatin. 33. xii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 4.10. Voltammogram hasil analisis kreatin 30 ppb pada potensial akumulasi 0,3 volt. 34. 4.11. Reaksi reduksi dan oksidasi pada analisis kreatin menggunakan voltammeter. 34. 4.12. Kurva hubungan antara arus hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi waktu akumulasi kreatin. 35. 4.13. Voltammogram hasil analisis kreatin 30 ppb pada waktu akumulasi 90 detik. 35. Voltammogram hasil analisis kreatin 5 ppb pada uji kinerja elektroda (a) HMD, (b) HMD-MIP, (c) HMD-NIP dan (d) HMD-PANi. 39. Kurva hubungan antara konsentrasi larutan kreatin dan arus. 40. 4.14. 4.15. xiii Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. DAFTAR LAMPIRAN No. Judul. 1. Spektra FTIR. 2. Voltammogram analisis kreatin menggunakan elektroda HMD-MIP pada optimasi potensial. 3. Voltammogram analisis kreatin menggunakan elektroda HMD-MIP pada optimasi waktu akumulasi. 4. Voltamogram uji keberhasilan ekstraksi kreatin menggunakan elektroda HMD-MIP pada air. 5. Analisis data validasi metode. 6. Perhitungan pada pembuatan larutan kreatin. 7. Perhitungan pada pembuatan NIP, MIP dan PANi. xiv Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. BAB I PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Permasalahan Kreatin merupakan salah satu senyawa golongan asam amino (metil. guanidin asam asetat) yang memainkan peran sangat penting dalam metabolisme protein. Kreatin mewakili kira-kira 0,17% massa tubuh dimana 95% terdapat di otot rangka dan 5% terdapat di otak, ginjal, hati dan testikel, dan bagian kecil pada plasma darah. Kreatin bukan merupakan komponen penting dari makanan karena terbentuk secara alami dalam tubuh manusia. Namun, kreatin dapat diperoleh melalui daging dan ikan (Navratil et al., 2010). Dalam 15 tahun terakhir, kreatin sangat populer karena banyak digunakan sebagai suplemen tubuh. Namun, adanya 5% atau lebih kreatin fosfokinase dalam darah mengisyaratkan terjadinya serangan jantung (Marks et al., 2000). Beberapa peneliti sebelumnya telah melakukan identifikasi terhadap kreatin dan kreatinin menggunakan teknik kromatografi dan elektroforesis. Analisis kreatin dan kreatinin dengan cara tersebut membutuhkan waktu analisis yang relatif lama dan membutuhkan pelarut yang cukup banyak (Kochansky and Strein, 2000). Identifikasi kreatin dengan menggunakan high performance liquid chromatography (HPLC) juga telah dilakukan. Analisis kreatin dengan metode ini tidak membutuhkan preparasi sampel sehingga terhindar dari kesalahan analisis yang disebabkan saat penanganan sampel dan memiliki presisi yang baik. Namun. 1 Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 2. cara ini cukup rumit karena larutan standar harus disiapkan dalam keadaan baru dari larutan stok setiap hari (Werner et al., 1990). Metode identifikasi terhadap kreatin ini terus dikembangkan untuk mendapatkan metode yang sensitif dan selektif. Salah satu teknik yang dinilai memiliki sensitivitas yang tinggi, yaitu teknik voltammetri. Metode voltammetri selain memiliki sensitivitas yang tinggi, juga memiliki limit deteksi yang rendah (µg/L) (Wang, 2000). Dalam teknik voltammetri, bagian yang sangat berperan penting dalam analisis sampel adalah elektroda. Oleh karena itu modifikasi elektroda banyak dilakukan karena dapat meningkatkan laju transfer elektron dari reaksi redoks pada elektroda sehingga metode menjadi lebih sensitif. Elektroda yang sering digunakan. pada. voltammeter. adalah. elektroda. glassy. carbon. karena. permukaannya dapat dipasangkan secara kovalen dengan berbagai bahan untuk modifikasi (Lin and Li, 2006). Belakangan ini elektroda HMD banyak menarik perhatian karena sifatnya yang mudah diperbaharui dan sensitivitasnya yang tinggi. Molecularly imprinted polymer (MIP) merupakan salah satu bahan yang digunakan untuk memodifikasi elektroda dimana polimer yang disintesis memiliki kemampuan untuk mengenali molekul secara spesifik (Tom and Foster, 2010). Pada teknik ini, terjadi proses penjebakan molekul target yang disebut dengan template dalam jaringan polimer. Setelah terjadi polimerisasi, template dilepaskan dari rantai polimer sehingga terbentuk polimer yang memiliki rongga dengan ukuran, bentuk dan fungsi yang komplemen dengan molekul analit (template) (Masque et al., 2001).. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 3. Lakshmi et al., (2007) telah melakukan modifikasi hanging mercury drop electrode (HMDE) dengan molecularly imprinted poly(p-aminobenzoic acid-co1,2-dichloroethane) untuk analisis kreatin. Modifikasi elektroda tersebut telah meningkatkan sensitivitas elektroda HMD. Limit deteksi yang diperoleh sebesar 0,11 µg/L. Pada penelitian ini dilakukan pelapisan elektroda HMD dengan MIP yang terbuat dari monomer anilin. Anilin mempunyai sisi aktif dan setelah membentuk polimer (polianilin/PANi) mempunyai sifat sebagai polimer konduktif dan mampu berinteraksi dengan banyak senyawa melalui ikatan hidrogen (Sreenivasan, 2007). Setelah proses polimerisasi, template dilepaskan dari jaringan polimer hingga terbentuk cetakan yang spesifik untuk analit (template). Modifikasi elektroda dilakukan dengan cara melapisi elektroda HMD dengan MIP. Selanjutnya dilakukan karakterisasi terhadap elektroda HMD-MIP secara voltammetri dan dilakukan uji validitas metode meliputi linieritas, sensitivitas, ketelitian, limit deteksi, dan akurasi.. 1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang permasalahan, dapat dirumuskan masalah. sebagai berikut. 1. Berapakah potensial akumulasi optimum pada analisis kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD? 2. Berapakah waktu akumulasi optimum pada analisis kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD?. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 4. 3. Bagaimanakah validitas metode pengukuran kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD-MIP meliputi linearitas, ketelitian, sensitivitas, limit deteksi dan akurasi?. 1.3. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk :. 1. menentukan potensial akumulasi optimum pada analisis kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD 2. menentukan waktu akumulasi optimum pada analisis kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD 3. menentukan validitas metode pengukuran kreatin secara voltammetri menggunakan elektroda HMD-MIP meliputi linearitas, ketelitian, sensitivitas, limit deteksi dan akurasi. 1.4. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat diperoleh sensor yang sensitif. untuk analisis kreatin dengan hasil yang akurat sehingga dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk analisis kreatin dalam sampel serum selain metode spektrofotometri yang selama ini digunakan di bidang medis.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1. Kreatin. 2.1.1 Gambaran umum kreatin Kreatin merupakan salah satu senyawa golongan asam amino yang bersifat basa. Kreatin telah banyak diketahui karena perannya dalam mengirim dan menyimpan energi pada sel dan jaringan tubuh manusia. (Verhoeven et al., 2005). Nama kreatin berasal dari Yunani “kreas” yang berarti daging. Nama lain kreatin adalah. N-(aminoiminomethyl)-N-methylglycine;. N-amidinosarcosine;. (α-. methylguanido)acetic acid; N-methyl-N-guanylglycine; atau methylglycocyamine, sedangkan nama trivial kreatin adalah asam 2-(carbamimidoil-metil-amino) asetat. Rumus molekulnya adalah C4H9N3O2, dengan komposisi C sebesar 36,64%, H 6,92%, N 32,04%, O 24,40%, massa relatif 131,13 dan titik didih 3030C. CH3 HOOC. N. NH. H 2N. Gambar 2.1 Struktur kreatin Kreatin dapat dijumpai dari daging segar atau ikan. Selain itu kreatin juga dapat disintesis oleh hati, ginjal, pankreas dan beberapa bagian tertentu dari otak. Kreatin diidentifikasi pertama kali di dalam ekstrak daging oleh Chevreul pada tahun 1835 (O’Neil et al., 2001). 5 Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 6. Sebanyak 95% kreatin dalam tubuh terdapat di dalam otot rangka, dan 5% terdapat di otak, ginjal, hati, testis dan dalam plasma darah (Persky and Brazeau, 2001). Jaringan-jaringan tersebut mengandung kreatin kinase yang mengkatalisis konversi antar kreatin dan fosfokreatin. Untuk mempertahankan keutuhan kreatin, tubuh memiliki dua mekanisme yaitu penyerapan kreatin dari makanan dan mensintesis kreatin secara endogen. Secara kimia, kreatin merupakan basa lemah. Dalam larutan air dan di bawah kondisi asam, kreatin terkonversi menjadi kreatinin (Mo et al., 2003). Saat ini kreatin banyak dikonsumsi sebagai suplemen tubuh karena dapat meningkatkan massa otot dan volume cairan tubuh, pembentukan ATP dan kinerja tubuh dalam waktu yang relatif singkat (Petr, 2007) H+. kreatin. kreatinin. Gambar 2.2 Reaksi kesetimbangan kreatin dan kreatinin dalam air (Mo et al., 2003) 2.1.2 Analisis kreatin Metode yang biasa digunakan untuk analisis kreatin dalam bidang medis adalah spektrofotometrri (Sewell et al., 2002). Analisis kreatin dengan menggunakan high performance liquid chromatography (HPLC) juga telah dikembangkan. Metode ini tidak membutuhkan preparasi sampel, dapat dikalibrasi dengan standar yang sesuai dan memiliki presisi yang baik. Hasil analisis kreatin dengan HPLC ini menghasilkan linieritas yang baik dan memiliki. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 7. koefisien variasi (presisi) kurang dari 2%. Namun cara ini sudah lama ditinggalkan karena pengerjaannya cukup rumit, yaitu harus menyiapkan larutan standar setiap hari dalam keadaan baru dan membutuhkan larutan standar yang cukup banyak. Belakangan ini, metode voltammetri banyak menarik perhatian karena memiliki sensitivitas yang tinggi dan limit deteksi yang rendah (µg/L) (Wang, 2000). Elektroda kerja yang digunakan bermacam-macam seperti glassy carbon dan hanging mercury drop (HMD). Lakshmi et al., (2007) telah melakukan analisis kreatin dengan menggunakan elektroda modifikasi HMD-molecularly imprinted polymer (MIP) menggunakan poly(p-aminobenzoic acid-co-1,2-dichloroethane) dengan potensial akumulasi -0,01 V (vs Ag/AgCl), waktu deposisi 15 detik, waktu akumulasi 60 detik, pH 7,1 dan limit deteksi 0,11 µg/L.. 2.2. Voltammetri Voltammetri merupakan metode elektrokimia yang didasarkan pada. pengukuran arus sebagai fungsi potensial yang dipasang pada mikroelektroda. Voltammetri juga secara luas digunakan oleh ahli kimia anorganik, fisik dan biologi untuk tujuan nanoanalitik termasuk studi mendasar dari proses oksidasi dan reduksi dalam berbagai media, proses adsorpsi pada permukaan, dan mekanisme transfer elektron pada permukaan elektroda modifikasi secara kimia. (Skoog et al., 1996). Voltammetri banyak digunakan karena memiliki sensitivitas yang tinggi, limit deteksi rendah dan tidak membutuhkan analit yang banyak. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 8. 2.2.1 Voltammetri lucutan Voltammetri lucutan merupakan teknik voltammetri yang sering digunakan dalam analisis. Metode voltammetri lucutan menjadi metode yang menarik karena analisis lucutan memiliki kemampuan mengukur 4-6 logam secara bersama-sama (simultan) sampai pada tingkat konsentrasi sub-ppb. Analisis secara voltammetri lucutan terdiri atas dua langkah. Langkah pertama, analit diendapkan pada mikro elektroda. Pada tahap ini biasanya dilakukan pengadukan. Setelah waktu tertentu, elektroanalisis dan pengadukan dihentikan. Kemudian pada tahap kedua, analit yang terendapkan dilarutkan kembali atau terlucuti (stripping) dari mikro elektroda tersebut. Proses ini yang menjadikan nama dari metode voltammetri lucutan. Pada tahap ini dilakukan pengukuran arus yang timbul. Metode voltammetri lucutan dibagi menjadi dua bagian yaitu metode lucutan anodik dan lucutan katodik. Pada metode lucutan anodik mikroelektroda bertindak sebagai katoda selama proses deposisi dan sebagai anoda selama proses lucutan. Sedangkan pada metode lucutan katodik, mikro elektroda bertindak sebagai anoda selama proses deposisi dan sebagai katoda selama proses lucutan. Pada saat deposisi konsentrasi dari analit pada permukaan mikro elektroda jauh lebih besar dibandingkan pada larutan. Keuntungan utama dari proses analisis secara lucutan adalah kemampuan untuk pemekatan (prekonsentrasi) analit secara elektrokimia sebelum langkah pengukuran. Hasil analisis kuantitatif tidak hanya tergantung pada potensial elektroda tetapi juga pada faktor ukuran elektroda,. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 9. waktu deposisi dan pengadukan sampel dan larutan standar yang dilakukan (Skoog et al., 1996). 2.2.2 Elektroda Elektroda merupakan komponen utama dalam analisis voltammetri. Secara umum, elektroda pada voltammetri terdiri atas elektroda kerja, elektroda pembantu dan elektroda pembanding. Elektroda kerja merupakan tempat dimana analit mengalami reduksi atau oksidasi (Skoog et al., 1996). Umumnya, elektroda kerja yang digunakan pada voltammetri memiliki luas permukaan yang kecil untuk meningkatkan polarisasi. Ukuran elektroda yang kecil ini juga digunakan untuk meminimalisasi penipisan analit akibat proses elektrolisis (Wang, 1985). Pemilihan elektroda kerja terutama bergantung pada sifat redoks dari analit target dan daerah potensial yang digunakan. Elektroda yang paling umum digunakan diantaranya adalah karbon dan emas (Wang, 2000). Elektroda kerja yang ideal harus memiliki sifat elektrokimia yang baik, permukaan yang reprodusibel, dan arus latar (background) yang rendah. Elektroda kerja yang digunakan pada pengukuran lucutan dibagi menjadi dua golongan, yaitu elektroda merkuri dan elektroda padat yang inert. Elektroda merkuri merupakan elektroda yang paling sering digunakan karena memiliki reprodusibilitas yang tinggi dan memiliki rentang potensial pengukuran yang luas (Wang, 1985). Saat ini, banyak penelitian yang menggunakan modifikasi elektroda pada voltammetri untuk tujuan meningkatkan laju transfer elektron dari reaksi redoks pada elektroda yang diinginkan sehingga menghasilkan metode analisis yang sensitif (Lin and Li, 2006).. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 10. Salah satu elektroda kerja yang digunakan pada analisis secara voltammetri adalah HMD. Pada elektroda ini, merkuri dimasukkan ke dalam reservoir melalui kapiler. Tetesan yang reprodusibel terbentuk pada ujung kapiler melalui pengaturan dari mikrometer yang telah dikalibrasi. Tetesan ini selanjutnya jatuh pada akhir proses lucutan kemudian tetesan yang baru siap dikeluarkan untuk percobaan selanjutnya. HMD merupakan elektroda kerja yang saat ini banyak digunakan. Hal ini dikarenakan sifatnya yang reprodusibel dan mudah diperbaharui, dan dapat digunakan untuk waktu deposisi yang panjang. Namun, elektroda HMD ini juga memiliki kekurangan, yaitu memiliki luas permukaan yang rendah. Untuk menghindari jatuhnya tetesan merkuri dibutuhkan kecepatan pengadukan yang benar-benar tepat (Wang, 1985). Elektroda pembanding pada voltammetri adalah elektroda yang potensialnya konstan selama percobaan (Skoog et al., 1996). Elektroda yang biasa digunakan adalah Ag/AgCl atau kalomel, sedangkan elektroda pembantu merupakan elektroda yang digabungkan dengan elektroda kerja namun tidak memainkan peranan dalam penentuan besarnya potensial selama proses pengukuran. Elektroda ini biasanya berisi gulungan kawat platina atau merkuri yang berfungsi menghubungkan listrik dari sumber arus melalui larutan sampai ke mikro elektroda (Skoog et al., 1996).. 2.3. Polimer Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari pengulangan unit. kimia yang kecil dan sederhana. Pengulangan unit dari polimer biasanya sama. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 11. atau hampir sama dengan bentuk monomernya atau bentuk material pertama pada saat polimer terbentuk. Panjang rantai polimer ditentukan oleh jumlah pengulangan unit rantai. Inilah yang dinamakan derajat polimerisasi. Proses Polimerisasi dibedakan menjadi dua bagian, yaitu polimerisasi kondensasi dan adisi. Polimerisasi. kondensasi,. yang biasa. disebut. dengan. step-reaction. polymerization, terjadi antara dua molekul poli fungsional yang membentuk poli fungsional yang lebih besar dengan melepas molekul kecil seperti air. Kestabilan diperoleh dengan mengatur jumlah reaktan dan hasil. Jenis dari hasil yang terbentuk pada reaksi kondensasi ditentukan melalui monomer fungsionalnya. Salah satu contoh reaksi polimerisasi kondensasi adalah reaksi yang terjadi pada poliester. x HO. R. OH. + xHOCO. R'. COOH. HO. R. OCO. +. R'. COO. x. H. ( 2x - 1 ) H2O. Gambar 2.3 Reaksi polimerisasi kondensasi pada poliester Polimerisasi adisi juga biasa disebut dengan chain-reaction polymerization. Polimerisasi adisi merupakan reaksi yang melibatkan radikal bebas dan tidak terjadi hilangnya sejumlah molekul kecil. Radikal bebas ini biasanya terbentuk melalui dekomposisi dari material yang tidak stabil yang disebut inisiator. Radikal bebas ini mampu membuka ikatan rangkap dan menambahnya dengan elektron yang tidak berpasangan yang tersisa (Billmeyer, 1984). Salah satu contoh reaksi polimerisasi adisi adalah reaksi yang terjadi pada polimerisasi vinyl.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 12. H 2C. CH 2 X. H2C. CH X. CH 2. CH X. Gambar 2.4 Reaksi polimerisasi adisi pada polimerisasi vinyl. 2.4. Polianilin (PANi) Polianilin (PANi) adalah material yang sangat atraktif yang termasuk dalam. kelompok polimer konduktif. Konduktivitas dari polimer ini dipengaruhi oleh konjugasi elektron π, yang terletak di sepanjang tulang punggung polimer. Elektron π memiliki kemampuan untuk membentuk valensi dan menghubungkan pita orbital, yang diperpanjang melalui seluruh polimer (Zic, 2009). Polianilin memiliki keunikan dibandingkan polimer konduktif lainnya seperti polipirol dan politiofena, yaitu dapat disintesis menjadi 3 bentuk tingkat oksidasi. Tingkat oksidasi pertama yaitu leucomeraldine base (LB) yang tereduksi penuh, kedua yaitu emeraldine base (EB) yang teroksidasi setengah dan ketiga adalah pernigraniline base (PB) yang teroksidasi penuh. Dari tiga bentuk tingkat oksidasi ini, EB memiliki tingkat oksidasi yang paling stabil karena konduktivitasnya dapat diatur menjadi konduktif atau isolatif melalui penambahan asam atau basa. Dengan penambahan asam (HCl) sifat EB menjadi konduktif atau semikonduktif. Bentuk konduktif dari EB disebut dengan emeraldine salt (ES) yang berwarna hijau. Dengan penambahan basa (NH4OH) sifat konduktif dari ES dapat diubah kembali menjadi EB yang bersifat isolatif dan berwarna biru (Maddu et al., 2008).. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 13. 2.5. Molecularly Imprinted Polymer (MIP) MIP merupakan polimer terikat silang dengan bagian pengikatan yang. spesifik untuk analit tertentu. Bagian pengikatan ini dibuat dengan mereaksikan monomer dan agen pengikat silang (cross linker) dengan molekul target yang dinamakan template. Setelah polimerisasi, template ini dihilangkan dari polimer. Pada tahap ini terbentuk polimer yang memiliki ukuran, bentuk dan fungsional yang sama dengan molekul analit (Masque et al., 2001). Proses pembuatan MIP ini melalui 3 tahapan, yaitu pembentukan ikatan kovalen konjugasi atau adisi non kovalen antara monomer fungsional dan molekul template, polimerisasi monomer dan template, dan penghilangan template dari monomer. Reaksi umum pembentukan MIP dijelaskan dengan skema Gambar 2.3. Gambar 2.5 Skema ilustrasi dari pembentukan molecular imprinting (Masque et al., 2001) Pembuatan MIP dapat dilakukan dengan dua pendekatan metode yaitu metode kovalen dan non kovalen. Pada metode kovalen, sebelum polimerisasi, monomer fungsional dan template terikat satu sama lain melalui ikatan kovalen. Setelah polimerisasi, ikatan kovalen dipecah dan template dihilangkan dari. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 14. polimer. Pada teknik non kovalen, interaksi non kovalen digunakan untuk menghubungkan monomer fungsional dengan template. Hal ini dapat dengan mudah diperoleh dengan cara mencampurkan monomer, cross linker dan template secara langsung pada proses polimerisasi. Setelah terjadi polimerisasi, template dihilangkan melalui ekstraksi menggunakan pelarut yang sesuai. Interaksi yang terjadi antara monomer dan template berupa ikatan non kovalen (Komiyama et al., 2003).. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium kimia analitik, laboratorium. Instrumentasi. Kimia. Universitas. Airlangga. dan. Laboratorium. Bersama. Universitas Negeri Surabaya pada bulan Januari sampai Juni 2012.. 3.2. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah kreatin, anilin, ammonium. peroksodisulfat, asam klorida, dan dimetilsulfoksida (DMSO). Semua bahan kimia berderajat kemurnian pro analisis. Air yang digunakan pada penelitian ini adalah akuabides.. 3.3. Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah 797 voltammetry. computrace (MVA system-1) yang dilengkapi wadah sampel, pengaduk magnetik, processor unit, PC, elektroda kerja HMD, elektroda pembanding Ag/AgCl, elektroda pembantu Pt, mikropipet, pH meter, serta peralatan gelas lainnya.. 15. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 16. 3.4. Diagram Alir Penelitian Pembuatan larutan. Penyiapan monomer dan inisiator. Pembuatan polianilin, NIP, dan MIP. Optimasi potensial akumulasi. Optimasi waktu akumulasi. Uji kinerja elektroda. Karakterisasi dengan FTIR. E = -1000 - 1000mv t = 60 detik. t = 30 – 150 detik. • • • •. HMD-PANi HMD-NIP HMD-MIP HMD. • • • • •. Linieritas Ketelitian Sensitivitas Limit deteksi Akurasi. Pembuatan kurva standar kreatin. Uji validitas metode. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 17. 3.5. Prosedur Penelitian. 3.5.1 Pembuatan larutan kreatin 3.5.1.1 Pembuatan larutan induk kreatin 1000 ppm Sebanyak 0,1000 gram kreatin dilarutkan dengan air dalam gelas beker. Setelah itu larutan dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah dengan air hingga tanda batas, kemudian larutan dikocok hingga homogen. 3.5.1.2 Pembuatan larutan kerja kreatin 10 ppm, 1 ppm, 30 ppb dan 5 ppb Larutan kerja kreatin 10 ppm dibuat dengan cara memipet larutan induk kreatin 1000 ppm sebanyak 1,0 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah dengan air hingga tanda batas, kemudian larutan dikocok hingga homogen. Larutan kerja kreatin 1 ppm dibuat dengan cara memipet larutan kerja kreatin 10 ppm sebanyak 10,0 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah dengan air hingga tanda batas, kemudian larutan dikocok hingga homogen. Larutan kerja kreatin 30 ppb dibuat dengan cara memipet larutan kerja kreatin 1 ppm sebanyak 3 mL kemudian dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah dengan air hingga tanda batas, kemudian larutan dikocok hingga homogen. Larutan ini selalu dibuat baru. Larutan kerja kreatin 5 ppb dibuat dengan cara memipet larutan kerja kreatin 1 ppm sebanyak 0,5 mL kemudian dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambah dengan air hingga tanda batas, kemudian larutan dikocok hingga homogen. Larutan ini selalu dibuat baru.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 18. 3.5.2 Pembuatan polianilin (PANi), non imprinted polymer (NIP) dan molecularly imprinted polymer (MIP) NIP dibuat dengan mereaksikan kreatin sebagai molekul target, ammonium peroksodisulfat sebagai inisiator, dan anilin sebagai monomer dengan perbandingan mol 0,1:1:2 (Sreenivasan, 2007). Sebanyak 0,4 mL anilin (Mr= 93,13) dalam 7,5 mL HCl 1 M ditambah dengan 0,0287 gram kreatin (Mr= 131,13), kemudian diaduk dengan pengaduk magnetik pada suhu 40 oC. Setelah itu ditambahkan 0,5000 gram ammonium peroksodisulfat (Mr= 228,18) yang dilarutkan dalam 5 ml air dengan tetap dilakukan pengadukan. Larutan dibiarkan selama 12 jam pada suhu 25 oC (Sreenivasan, 2007). Padatan yang terbentuk kemudian dicuci dengan HCl 1 M untuk menghilangkan ammonium peroksodisulfat dan anilin yang tidak bereaksi. Padatan inilah yang dinamakan NIP. Tahap selanjutnya adalah melakukan ekstraksi kreatin dari jaringan NIP melaui sentrifugasi dengan penambahan 10 mL air panas sebanyak 3 kali (Prasad et al., 2004). Polimer inilah yang disebut dengan MIP. Prosedur pembuatan polimer anilin (PANi) sama dengan prosedur pembuatan NIP yaitu dengan menambahkan sebanyak 0,4 mL anilin dalam 7,5 mL HCl 1 M, tanpa penambahan kreatin kemudian diaduk dengan pengaduk magnetik pada suhu 40 oC. Setelah itu ditambahkan 0,5000 gram ammonium peroksodisulfat yang dilarutkan dalam 5 ml air dengan tetap dilakukan pengadukan. Larutan dibiarkan selama 12 jam pada suhu 25 oC (Sreenivasan, 2007). Padatan yang terbentuk kemudian dicuci dengan HCl 1 M untuk menghilangkan ammonium peroksodisulfat dan anilin yang tidak bereaksi. NIP,. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 19. MIP dan PANi yang terbentuk dikeringkan pada hotplate pada suhu 60oC – 70oC kemudian masing-masing dianalisis dengan FTIR. 3.5.3 Optimasi potensial akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD Optimasi potensial kreatin dilakukan menggunakan 20 mL larutan kreatin 30 ppb pada waktu 60 detik sedangkan potensial yang digunakan divariasi dari -1 V sampai dengan 1 V dengan interval 0,1 V menggunakan elektroda pembanding Ag/AgCl, kemudian dibuat kurva hubungan antara potensial akumulasi dan arus. 3.5.4 Optimasi waktu akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD Elektroda HMD selanjutnya diujicobakan untuk menganalisis 20 mL larutan kreatin 30 ppb. Dilakukan optimasi waktu akumulasi kreatin pada elektroda kerja HMD menggunakan elektroda pembanding Ag/AgCl. Potensial yang digunakan adalah potensial akumulasi kreatin optimum yang telah dilakukan sebelumnya. Waktu akumulasi divariasi dari 30 detik - 150 detik dengan interval 30 detik, kemudian dibuat kurva hubungan antara waktu akumulasi dan arus. 3.5.5 Uji kinerja elektroda Sebanyak 20 mL larutan kreatin 5 ppb dianalisis dengan menggunakan elektroda HMD, HMD-PANi, HMD-NIP dan HMD-MIP kemudian dibandingkan potensial puncak dan respon arus yang terukur menggunakan masing-masing elektroda tersebut. Elektroda modifikasi HMD-MIP dibuat dengan cara menimbang 0,0050 gram MIP lalu dilarutkan ke dalam 50 mL DMSO. Larutan MIP dimasukkan dalam wadah sampel, kemudian dilakukan pelapisan MIP pada elektroda HMD selama 15 detik (Lakshmi et al., 2007) pada potensial akumulasi kreatin optimum. Elektroda yang terbentuk kemudian digunakan untuk. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 20. menganalisis larutan kreatin 5 ppb dengan waktu akumulasi kreatin optimum. Dilakukan prosedur yang sama untuk elektroda HMD-NIP dan HMD-PANI. 3.5.6 Pembuatan kurva standar kreatin Larutan standar kreatin dibuat dengan konsentrasi 1, 2, 3, 4 dan 5 ppb. Secara berturut-turut dipipet 100; 200; 300; 400; 500 µL larutan kreatin 1 ppm, kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL. Ke dalam masing-masing larutan ditambah dengan air sampai tanda batas dan dikocok hingga homogen. Larutan standar kreatin tersebut dianalisis dengan menggunakan HMD-MIP dengan pengulangan 2 kali. Kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi kreatin dan arus yang terukur pada masing-masing larutan. Setelah itu dibuat regresi liniernya yang selanjutnya digunakan untuk uji validitas metode. 3.5.7 Uji validitas metode Berdasarkan data arus yang didapatkan pada pembuatan kurva standar, dilakukan uji validitas metode. Uji yang dilakukan yaitu linieritas, presisi, sensitivitas, limit deteksi dan akurasi. 3.5.7.1 Linieritas Linieritas adalah hubungan linier antara respon detektor dengan konsentrasi zat yang dianalisis dan dinyatakan dengan harga koefisien korelasi (r) persamaam regresi kurva standar kreatin. Linieritas yang baik ditunjukkan dengan nilai (r) yang mendekati 1 (Miller and Miller, 1988). Hubungan linier antara respon detektor dengan konsentrasi zat yang dianalisis ditunjukkan dengan uji t, yaitu membandingkan nilai thitung dengan ttabel. Koefisien korelasi diterima jika thitung>ttabel.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 21. t hitung =. r ( n − 2) 1− r2. ..................................................................................(3.1). dengan ketentuan r adalah koefisien korelasi kurva kalibrasi dan n adalah jumlah larutan standar kreatin yang diukur. Sedangkan nilai ttabel didapatkan dari tabel statistik dengan tingkat kepercayaan 95% (p = 0,05%). 3.5.7.2 Ketelitian Ketelitian merupakan suatu derajat keterulangan (reproducibility) dari suatu metode analisis. Ketelitian menyatakan hasil yang diperoleh dari pengukuran yang berulang pada kondisi yang sama. Semakin kecil nilai koefisien variasi yang dihasilkan maka ketelitian metode semakin baik. Pada penelitian ini, ketelitian ditentukan dengan menghitung simpangan baku (standar deviasi/SD) dan koefisien variasi (KV) dari nilai arus pada pengukuran masing-masing larutan standar kreatin sesuai persamaan 3.2 dan 3.3 SD =. ∑( xi − x ) 2 n − 1 ................................................................................(3.2). X 100 %...........................................................................................(3.3) dengan ketentuan SD adalah standar deviasi, KV adalah koefisien variasi, xi adalah arus kreatin pada masing – masing pengukuran, x adalah arus kreatin rata – rata, dan n adalah jumlah replikasi (pengulangan) pengukuran.. 3.5.7.3 Sensitivitas Sensitivitas didapatkan dari persamaan regresi kurva standar kreatin. Dari regresi linier yang dihasilkan didapatkan nilai slope. Nilai slope/luas permukaan elektroda digunakan untuk menyatakan sensitivitas metode. Semakin besar nilai. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 22. slope/luas permukaan elektroda maka menunjukkan bahwa sedikit perubahan konsentrasi analit memberikan perubahan arus yang besar. Sehingga sensitivitas metode dapat dikatakan baik apabila harga slope/luas permukaan elektroda dari kurva. standar. tinggi. (Miller. and. Miller,. 1988),. namun. juga. harus. mempertimbangkan sinyal noise yang muncul. 3.5.7.4 Limit deteksi Limit deteksi adalah kadar analit terkecil yang masih dapat terukur dengan baik menggunakan metode tertentu. Semakin kecil nilai dari limit deteksi maka metode yang digunakan semakin baik. Pada penelitian ini, limit deteksi ditentukan berdasarkan data hasil pembuatan kurva standar kreatin dan dihitung menggunakan persamaan 3.4 dan 3.5. YLOD = Ybl + 3Sbl………………….............................(3.4) YLOD = a + 3Sx/y……………...........................……...(3.5) Keterangan Y LOD. : sinyal terkecil yang masih terdeteksi. Sbl. : Sx/y = standar deviasi sinyal blanko =. Ybl. : a = sinyal blanko (intersept dari persamaan kurva standar). n. : jumlah larutan standar kreatin yang diukur. yi. : rata – rata arus hasil dari pengukuran masing-masing konsentrasi. ) Σ( y i − y ) 2 n−2. kreatin. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 23. ) y. : tinggi puncak (arus) yang diperoleh dari mensubstitusi masingmasing. konsentrasi larutan standar kreatin sebagai nilai x ke. persamaan regresi kurva standar. Harga YLOD kemudian disubstitusikan ke persamaan regresi linier yang didapatkan dari kurva standar kreatin sehingga diperoleh nilai (x) yaitu limit deteksi (Miller and Miller, 1988). 3.5.7.5 Akurasi Akurasi merupakan besaran yang menyatakan seberapa dekat konsentrasi yang diperoleh dengan konsentrasi yang sebenarnya. Nilai akurasi semakin baik apabila nilainya semakin mendekati 100%. Harga akurasi pada penelitian ini didapatkan dari analisis kreatin konsentrasi 1, 3 dan 5 (Ks) secara voltammetri lucutan. Masing-masing sebanyak 100 µL, 300 µL dan 500 µL larutan kerja kreatin 1 ppm dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml dan diencerkan dengan air sampai tanda batas kemudian dikocok hingga homogen. Dipipet 20,0 ml larutan tersebut lalu dimasukkan wadah sampel dan dianalisis secara voltammetri lucutan. Nilai arus yang didapatkan disubstitusikan ke dalam persamaan regresi yang diperoleh dari kurva standar kreatin sehingga diperoleh konsentrasi kreatin (Csp). Nilai akurasi dihitung dengan persamaan 3.6 R=. Csp x 100%.....................................................................................(3.6) Ks. dengan ketentuan R adalah akurasi, Csp adalah konsentrasi kreatin hasil analisis secara voltammetri lucutan, dan Ks adalah konsentrasi kreatin yang sebenarnya.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1. Sintesis NIP (Non Imprinted Polymer), MIP (Molecularly Imprinted Polymer) dan Polianilin (PANi) Pada penelitian ini dilakukan sintesis NIP, MIP dan polianilin yang akan. dilapiskan kepada elektroda HMD sehingga menghasilkan suatu sensor yang sensitif terhadap kreatin. 4.1.1 Sintesis NIP (non imprinted polymer) Sintesis NIP dilakukan dengan mereaksikan kreatin sebagai molekul target, ammonium peroksodisulfat sebagai inisiator, dan anilin sebagai monomer dengan perbandingan mol 0,1:1:2 (Sreenivasan, 2007). Pada umumnya, prosedur pembuatan imprinted polymer memerlukan penambahan crosslinker untuk membentuk ikatan yang kuat dalam polimer yang diinginkan (Komiyama et al., 2003), namun dalam penelitian ini tidak menggunakan crosslinker karena apabila ikatan yang terjadi antara polianilin dan analit (kreatin) terlalu kuat maka polimer yang terbentuk menjadi kaku dan sulit larut. Pada penelitian ini anilin digunakan sebagai monomer karena anilin memiliki sisi aktif yaitu pada gugus amina. Setelah terjadi polimerisasi, polianilin merupakan senyawa yang konduktif sehingga mampu berikatan dengan senyawa lain melalui ikatan hidrogen. Ammonium peroksodisulfat dipilih sebagai. inisiator karena ammonium. peroksodisulfat merupakan senyawa peroksida yang tidak stabil sehingga mudah membentuk senyawa radikal.. 24 Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 25. Pada penelitian ini anilin dilarutkan dalam HCl. Dalam pelarut asam, polimer yang terbentuk bersifat konduktif atau semikonduktif (emeraldine salt) sedangkan dalam pelarut basa, polimer yang terbentuk bersifat isolatif (emeraldine base) (Maddu et al., 2008). Selain itu, dalam pelarut asam anilin membentuk kation anilium sehingga memudahkan reaksi polimerisasi oleh adanya ammonium peroksodisulfat.. Gambar 4.1 Reaksi protonasi-deprotonasi polianilin (Maddu et al., 2008) Pada pembuatan NIP, ke dalam campuran larutan anilin tersebut kemudian ditambahkan kreatin yang bertindak sebagai molekul target lalu dipanaskan pada suhu 40oC untuk mempercepat terjadinya reaksi. Setelah itu ke dalam larutan ditambahkan ammonium peroksodisulfat yang bertindak sebagai inisiator dan berfungsi untuk meningkatkan kecepatan polimerisasi serta untuk menginisiasi reaksi. radikal. dalam. polimerisasi.. Setelah. penambahan. ammonium. peroksodisulfat, terbentuk hasil reaksi berupa larutan berwarna hijau kehitaman. Larutan dibiarkan selama 12 jam pada suhu ruang untuk menyempurnakan terjadinya polimerisasi. Hasil dari polimerisasi tersebut adalah endapan seperti koloid berwarna hijau kehitaman. Endapan yang terbentuk kemudian dicuci dengan larutan HCl 1 M untuk menghilangkan sisa ammonium peroksodisulfat. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 26. dan anilin yang tidak bereaksi. Endapan dicampur dengan HCl 1M dalam gelas beker kemudian diaduk lalu disaring menggunakan kertas saring. Endapan kemudian dikeringkan pada hotplate pada suhu 60oC- 70oC. Endapan inilah yang disebut dengan NIP. Larutan NIP kemudian dilapiskan pada elektroda HMD dan digunakan untuk menganalisis larutan kreatin kemudian dibandingkan hasilnya dengan hasil analisis HMDE, HMDE-MIP dan HMDE-PANi. Ikatan yang terjadi antara kreatin dan polianilin diduga seperti pada Gambar 4.3.. Gambar 4.2 Endapan NIP. NH. NH. NH. CH 3 HN. OH. C O. CH 2. N. HN. C NH 2. NH. NH n. n. Gambar 4.3 Dugaan ikatan antara polianilin dan kreatin. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 27. 4.1.2 Sintesis MIP (molecularly imprinted polymer) MIP merupakan NIP yang molekul targetnya telah terekstraksi. Ekstraksi kreatin dari jaringan NIP dilakukan melalui sentrifugasi dengan penambahan 10 mL air panas. Pada penelitian ini ekstraksi dilakukan sebanyak 3 kali (Prasad et al., 2004). Endapan dipisahkan dari filtratnya, kemudian dikeringkan pada hotplate pada suhu 60oC-70oC. Endapan yang terbentuk dinamakan MIP. MIP yang dihasilkan dari penelitian ini memiliki warna yang sama dengan NIP, yaitu hijau kehitaman. Larutan MIP ini dilapiskan pada elektroda HMD dan digunakan untuk menganalisis larutan kreatin kemudian dibandingkan hasilnya dengan hasil analisis menggunakan elektroda HMD, HMD-NIP dan HMD-PANi. Pada Gambar 4.4 ditampilkan foto endapan MIP dan MIP dalam bentuk serbuk.. (a). (b). Gambar 4.4 (a) Foto endapan MIP hasil sentrifugasi, (b) MIP berbentuk serbuk 4.1.3 Sintesis polianilin (PANi) Pembuatan polianilin dilakukan dengan cara yang sama seperti pembuatan NIP, namun tanpa penambahan kreatin sebagai molekul target. PANi yang terbentuk memiliki warna yang sama dengan MIP dan NIP, yaitu hijau kehitaman. Reaksi polimerisasi yang terjadi merupakan reaksi polimerisasi adisi. Reaksi polimerisasi pada polianilin meliputi 3 tahap, yaitu inisiasi, propagasi dan. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 28. terminasi. Pada tahap inisiasi, inisiator membentuk senyawa radikal yang tidak stabil kemudian menyerang monomer anilin sehingga ikatan rangkap pada anilin terputus membentuk anilin radikal. Tahap inisiasi pada polimerisasi polianilin dapat dilihat pada Gambar 4.5. H 4 NO. O. +. S. O. O. O. O. O. O. O. O. O. S. S O. ONH. 4. S O H 4 NO. ONH. 4. O S. + O. O. NH 2. NH 2. NH 3. NH 2. NH. 2. Gambar 4.5 Tahap inisiasi pada polimerisasi polianilin Pada tahap propagasi, anilin radikal yang terbentuk bereaksi dengan anilin lainnya membentuk anilin-anilin radikal. Tahap propagasi pada polimerisasi polianilin dapat dilihat pada Gambar 4.6 NH2. H N. H2N. +. H N. H2N. NH. H N. H N. NH2. NH2 +. H N. H N. NH2. H N. H N. H N. NH2. NH2. Gambar 4.6 Tahap propagasi pada polimerisasi polianilin. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 29. Pada tahap terminasi, anilin radikal membentuk rantai dengan anilin radikal lainnya sehingga membentuk rantai polimer yang panjang dan netral. Tahap terminasi pada polimerisasi polianilin dapat dilihat pada Gambar 4.7 H. H. 2. 2. H N. N. H N. N. H N. H N. H. 2. N. H N H. H. 2. N. H N. H N. H N. N. H N. H N. H N n. H. Gambar 4.7 Tahap terminasi pada polimerisasi polianilin Hasil reaksi dari polianilin dapat terlihat pada Gambar 4.1. PANi ini kemudian dilapiskan pada elektroda HMD dan digunakan untuk menganalisis larutan kreatin selanjutnya dibandingkan hasilnya dengan hasil analisis menggunakan elektroda HMD, HMD-NIP dan HMD-MIP. 4.1.4 Karakterisasi NIP, MIP dan PANi Hasil karakterisasi NIP, MIP dan PANi menggunakan FTIR ditunjukkan pada Gambar 4.8.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 30. Gambar 4.8 Spektra FTIR NIP, MIP, PANi dan anilin Pada spektrum anilin terlihat 2 puncak pada bilangan gelombang sekitar 3300 cm-1 hingga 3500 cm-1 yang menandakan adanya gugus fungsi dari -NH2. Sedangkan pada spektra NIP, MIP dan polianilin hanya terlihat 1 puncak pada bilangan gelombang tersebut karena telah terbentuk polimerisasi anilin menjadi polianilin. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa gugus –NH2 pada anilin sudah digunakan untuk berikatan dengan gugus –NH2 pada anilin lainnya membentuk polianilin. Pembentukan anilin menjadi polianilin juga terlihat pada bilangan gelombang sekitar 1100 cm-1 bersesuaian dengan stretch C=N cincin quinoid terprotonasi yang diyakini sebagai puncak karakteristik dan justifikasi kondisi konduktif polianilin. Hasil ini sesuai dengan kondisi sintesis sampel sehingga menghasilkan bentuk konduktif polianilin (emeraldine salt) (Maddu et al., 2008). Ikatan C=C benzena pada anilin, polianilin, MIP dan NIP terlihat pada. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 31. bilangan gelombang sekitar 1590-1600 cm-1. Ikatan =CH sp2 pada benzena juga terlihat pada bilangan gelombang 3040-3100 cm-1. Pada spektra NIP, puncak kreatin tidak dapat terlihat. Hal ini mungkin disebabkan oleh perbandingan jumlah mol kreatin terlalu kecil. Terbentuknya MIP terlihat dari gugus kreatin yang telah terekstraksi dari jaringan NIP. Namun spektra FTIR pembentukan NIP menjadi MIP pada penelitian ini juga tidak terlihat sehingga diduga tidak terjadi ikatan hidrogen antara kreatin dan anilin. Selain itu, analisis menggunakan FTIR tidak dilakukan secara kuantitatif pada penelitian ini sehingga intensitas spektra tidak bisa digunakan untuk patokan apakah ada pengurangan atau penambahan intensitas gugus tertentu. Untuk itu dilakukan uji keberhasilan ekstraksi kreatin dari jaringan polimer dengan menggunakan voltammetri lucutan (sub bab 4.3) dan uji kinerja elektroda (sub bab 4.4).. 4.2. Optimasi Analisis Kreatin Menggunakan Voltammetri Lucutan Dalam penelitian ini sebanyak 20 mL larutan kreatin 30 ppb dianalisis. secara voltammetri menggunakan voltammetri lucutan. Elektroda kerja yang digunakan adalah HMD, elektroda pembanding Ag/AgCl dan elektroda pembantu Pt. Sebelum dilakukan analisis dilakukan optimasi potensial dan waktu akumulasi kreatin pada elektroda HMD. Optimasi kedua parameter dilakukan secara terpisah. Potensial optimum yang telah didapatkan digunakan untuk optimasi waktu. akumulasi.. Selama. proses. analisis. kreatin. secara. voltammetri. menggunakan elektroda HMD dilakukan pengaliran gas N2 yang berfungsi untuk mengusir O2 karena apabila di dalam larutan terdapat O2 dimungkinkan terjadinya. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 32. reaksi redoks antara H2O dan O2 sehingga akan menimbulkan puncak yang dapat mengganggu proses analisis. Selain itu, pada penelitian ini juga digunakan KCl sebagai elektrolit pendukung untuk meminimalkan adanya arus migrasi yang disebabkan oleh adanya medan listrik (Wang, 2000). 4.2.1 Optimasi potensial akumulasi kreatin Pada penelitian ini dilakukan akumulasi kreatin pada rentang potensial -1 volt sampai dengan 1 volt. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, puncak kreatin terdeteksi pada -0,05 volt. Potensial akumulasi optimum dipilih berdasarkan arus yang besar dengan mempertimbangkan bentuk puncak yang bagus, lebar dasar puncak (baseline) yang sempit, dan kemiringan dasar puncak terhadap sumbu x yang kecil. Berdasarkan pertimbangan tersebut pada penelitian ini dipilih potensial optimum pada 0,3 volt. Data hasil optimasi potensial akumulasi kreatin menggunakan HMD ditunjukkan pada Tabel 4.1.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 33. Tabel 4.1 Data hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi potensial akumulasi kreatin menggunakan elektroda HMD. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21. Potensial akumulasi (v) -1 -0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1. Arus (nA) 134,4 136,3 105,4 133,6 121,8 141,2 89,25 87,68 63,55 47,1 52,03 114,2 115,4 203,9 141,5 122,2 113 98,54 81,34 84,74 80,37. Potensial puncak (v) -0,043 -0,043 -0,025 -0,043 -0,049 -0,049 -0,037 -0,037 -0,043 -0,043 -0,031 -0,037 -0,049 -0,037 -0,049 -0,043 -0,037 -0,043 -0,037 -0,031 -0,037. Kemiringan dasar puncak (derajat) 18 20 23 22 24 23 26 26 30 31 31 22 21 10 25 24 22 26 24 30 34. Lebar dasar puncak (cm) 7,6 8,0 7,3 7,6 7,7 7,5 6,8 7,0 7,3 7,5 7,6 7,9 8,4 7,2 7,2 7,1 7,0 7,3 6,6 6,9 7,2. Gambar 4.9 Kurva hubungan antara arus hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi potensial akumulasi kreatin. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 34. optimasi potensial tanpa MIP optimasipotensial60s03 kreatin 250n. 200n. I (A). 150n. 100n. 50.0n. Unk 0 -0.40. -0.30. -0.20. -0.10. 0.00. 0.10. U (V). Gambar 4.10 Voltammogram hasil analisis kreatin 30 ppb pada potensial akumulasi 0,3 V Berdasarkan data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa analisis kreatin secara voltammetri lucutan menggunakan elektroda HMD termasuk jenis voltammetri lucutan katodik. Untuk voltammetri lucutan katodik, terjadi reaksi oksidasi di elektroda pada saat proses akumulasi (deposisi) dan mengalami reduksi pada saat lucutan. Reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi pada saat proses analisis kreatin menggunakan voltammeter ditunjukkan pada Gambar 4.11. CH3 H2N. C. NH +. NH2. CH3 CH2. C. O. -e +e. H2N. O. C NH. NH. CH2. C. O. +. -. +H +e. O. Gambar 4.11 Reaksi reduksi dan oksidasi pada analisis kreatin menggunakan voltammeter 4.2.2 Optimasi waktu akumulasi kreatin Pada penelitian ini dilakukan optimasi waktu akumulasi kreatin pada rentang 30 detik hingga 150 detik dengan interval 30 detik. Analisis dilakukan dengan menggunakan potensial akumulasi 0,3 volt. Data hasil optimasi waktu akumulasi kreatin menggunakan HMD dapat dilihat pada Tabel 4.2.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 35. Tabel 4.2 Data hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi waktu akumulasi kreatin menggunakan HMD. No 1 2 3 4 5. Waktu akumulasi (detik) 30 60 90 120 150. Arus (nA) 96,63 101,7 104,5 68,06 62,84. Potensial puncak (v) -0,043 -0,031 -0,031 -0,019 -0,019. Kemiringan dasar puncak (derajat) 18 20 21 27 28,5. Lebar dasar puncak (cm) 9,8 11,2 8,1 8,8 10. Gambar 4.12 Kurva hubungan antara arus hasil analisis kreatin 30 ppb pada optimasi waktu akumulasi kreatin optimasi waktu akumulasi MIP optwktuakumulasi03 90s kreatin. 200n. 150n I (A). 100n. 50.0n. -0.40. -0.30. -0.20. -0.10. 0.00. 0.10. U (V). Gambar 4.13 Voltammogram hasil analisis kreatin 30 ppb pada waktu akumulasi 90 detik. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 36. Berdasarkan data pada Tabel 4.2, waktu akumulasi optimum yang dipilih adalah 90 detik. Pemilihan waktu akumulasi optimum juga didasarkan pada arus yang besar, bentuk kurva yang bagus, lebar dasar puncak (baseline) yang sempit, dan kemiringan dasar puncak terhadap sumbu x yang kecil. Pada dasarnya, semakin tinggi waktu akumulasi maka jumlah analit yang terakumulasi pada elektroda juga semakin banyak sehingga arus yang terukur juga semakin tinggi. Berdasarkan kurva pada Gambar 4.12 dapat dilihat bahwa pada waktu akumulasi 30 detik hingga 90 detik, arus yang terukur bertambah tinggi seiring dengan bertambahnya waktu akumulasi. Pada waktu akumulasi 120 detik dan 150 detik arus yang terukur berkurang secara drastis disebabkan karena elektroda telah dipenuhi oleh analit sehingga analit lain tidak dapat terukur oleh elektroda. Jumlah analit yang terlalu banyak menempel pada elektroda ini juga menyebabkan elektroda menjadi jenuh (Zen dan Hsu, 1958).. 4.3. Uji Keberhasilan Ekstraksi Kreatin dari Jaringan Polimer Uji keberhasilan ekstraksi kreatin dari jaringan NIP telah ditunjukkan pada. sub bab 4.1.4 menggunakan analisis FTIR. Namun hasil spektra FTIR tersebut tidak dapat terlihat dengan jelas. Untuk itu dilakukan uji analisis kreatin menggunakan HMD-MIP untuk mengetahui apakah kreatin yang tidak terekstraksi dapat mengganggu analisis atau tidak. Larutan MIP dibuat dengan cara melarutkan 0,0050 gram serbuk MIP dalam 50 mL DMSO. Larutan MIP dimasukkan dalam wadah sampel, kemudian dilakukan pelapisan MIP pada elektroda HMD selama 15 detik dengan potensial akumulasi 0,3 volt. Elektroda. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 37. yang terbentuk kemudian digunakan untuk menganalisis 20 mL air selama 90 detik. Hasil yang ditampilkan pada Lampiran 4 menunjukkan bahwa tidak ada puncak kreatin yang muncul pada voltammogram. Hal ini menandakan bahwa kreatin yang masih tertinggal pada MIP tidak mengganggu analisis.. 4.4. Uji Kinerja Elektroda Uji kinerja elektroda digunakan untuk membandingkan hasil analisis. kreatin 5 ppb secara voltammetri menggunakan elektroda HMD, HMD-MIP, HMD-NIP dan HMD-PANi. Pembuatan larutan NIP dan PANi dilakukan sama seperti pembuatan larutan MIP (sub bab 4.3). Setelah itu larutan dilapiskan pada elektroda HMD. Data hasil uji kinerja elektroda ditunjukkan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Data hasil analisis kreatin 5 ppb pada uji kinerja elektroda HMD, HMDMIP, HMD-NIP dan HMD-PANi Elektroda HMD HMD-MIP HMD-NIP HMD-PANi. Arus (nA) 140,7 30,30 40,92 57,87. Potensial puncak (v) -0,084 -0,309 -0,227 0,207. Berdasarkan data pada Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa arus kreatin terbesar dihasilkan oleh elektroda HMD yang tidak dimodifikasi. Hal ini disebabkan karena elektroda HMD tidak tertutup oleh lapisan MIP, NIP maupun PANi sehingga luas permukaan elektroda besar dan analit yang dapat menempel lebih banyak. Hasil analisis kreatin menggunakan elektroda HMD-PANi memiliki arus yang lebih besar dibandingkan arus pada elektroda HMD-NIP dan HMD-MIP. Hal ini disebabkan karena lapisan PANi kemungkinan memiliki rongga yang tidak beraturan (tidak homogen) dan lebih besar dari ukuran molekul kreatin sehingga. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 38. analit yang dapat masuk lebih banyak dan menghasilkan arus yang lebih besar. Hasil analisis kreatin menggunakan elektroda HMD-MIP lebih kecil dari arus yang dihasilkan dari analisis kreatin menggunakan HMD-NIP. HMD-NIP seharusnya memiliki arus yang paling kecil karena rongga dalam polimer masih terisi oleh molekul kreatin dan lapisan NIP telah menutupi seluruh permukaan elektroda. Namun, pada penelitian ini HMD-NIP memiliki arus yang lebih besar dibandingkan HMD-MIP. Hal ini kemungkinan disebabkan ikatan yang terjadi antara NIP dan kreatin lemah sehingga kreatin terlepas di dalam larutan pada saat proses analisis dan mengakibatkan kreatin pada NIP tersebut ikut terukur dan menghasilkan arus. Gambar voltammogram hasil analisis kreatin 5 ppb pada uji kinerja elektroda dapat dilihat pada Gambar 4.14.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 39. Method title HMDE-MIP. Method title HMDE 90.0n. kreatin. kreatin 150n 80.0n I (A). I (A) 100n. 70.0n. 50.0n. 60.0n. -0.40. -0.30. -0.20. -0.10. 0. -0.50. 0.10. -0.40. -0.30. -0.20. U (V). (a) HMD. 0. (b) HMD-MIP. Method title HMDE-NIP. Method title HMDE-PANi kreatin. kreatin. 120n. -0.10. U (V). 120n 110n. I (A) 100n. I (A)100n. 90.0n 80.0n. Unk. 80.0n. -0.40. -0.30. -0.20. -0.10. 0. 0.10. -0.40. U (V). (c) HMD-NIP. -0.20. 0. 0.20. 0.40. U (V). (d) HMD-PANi. Gambar 4.14 Voltammogram hasil analisis kreatin 5 ppb pada uji kinerja elektroda (a) HMD, (b) HMD-MIP, (c) HMD-NIP dan (d) HMDPANi. 4.5. Pembuatan Kurva Standar Kreatin Kurva standar kreatin dibuat dengan cara menganalisis masing-masing 20. mL larutan kreatin 1, 2, 3, 4 dan 5 ppb secara voltammetri menggunakan elektroda HMD-MIP pada pH 7, waktu pelapisan MIP 15 detik (Lakshmi et al., 2007), potensial pelapisan 0,3 volt dan waktu akumulasi 90 detik. Dari data yang diperoleh kemudian dibuat kurva hubungan antara konsentrasi kreatin dan arus. Data hasil pengukuran larutan standar dapat dilihat pada Tabel 4.4.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga. 40. Tabel 4.4 Data hasil pengukuran larutan standar kreatin Konsentrasi larutan kreatin (ppb) 1 2 3 4 5. Arus (nA) Replikasi I. Replikasi II. Arus rata-rata (nA). 35,91 29,32 57,66 55,22 63,54. 27,05 35,47 33,65 41,67 46,09. 31,480 32,395 45,655 48,445 54,815. Gambar 4.15 Kurva hubungan antara konsentrasi larutan kreatin dan arus Pada optimasi sebelumnya, puncak kreatin terdeteksi pada -0,05 volt, namun setelah dilakukan pelapisan menggunakan MIP, letak kreatin bergeser menjadi -0,2.. 4.6. Validasi Metode Validasi metode ini digunakan untuk melihat seberapa baik metode yang. digunakan. Validasi metode meliputi linieritas, ketelitian, sensitivitas, limit deteksi dan akurasi.. Skripsi. Pengembangan Sensor Voltammetrik Kreatin melalui Modifikasi Elektroda Hanging Mercury Drop dengan Molecularly Imprinted Polianilin. Margaretha C. P. Nikita.