4 Hasil dan Pembahasan

Transkripsi

1 4 Hasil dan Pembahasan Hasil dan pembahasan dari penelitian ini terdiri dari tiga bagian, yaitu karakterisasi elektroda, tahap pengukuran, dan uji keakuratan analisis. Karakterisasi elektroda terdiri dari penentuan puncak dari senyawa parasetamol dan penentuan kondisi optimum percobaan, seperti penentuan komposisi elektroda dan penentuan ph optimum. Tahap pengukuran terdiri dari penentuan kebolehulangan, uji linearitas kurva kalibrasi, dan penentuan limit deteksi. Keakuratan analisis diuji melalui penentuan persen perolehan kembali dari analisis larutan analit sampel yang telah diketahui konsentrasinya. 4.1 Karakterisasi Puncak Parasetamol Elektroda pasta karbon termodifikasi pada penelitian ini dibandingkan dengan elektroda pasta karbon biasa. Pada Gambar 4.1 dapat dilihat voltamogram dari elektroda pasta karbon dibandingkan dengan elektroda pasta karbon yang telah dimodifikasi. 25 Elektroda Pasta Karbon Elektroda Biosensor Arus (µa) E(V) vs Ag/AgCl Gambar 4.1 Perbandingan elektroda pasta karbon dan elektroda biosensor Dari voltamogram yang didapat, terlihat bahwa pengukuran dengan menggunakan elektroda pasta karbon biasa tidak menunjukkan adanya puncak anodik maupun puncak katodik. Di

2 sisi lain, elektroda termodifikasi menunjukkan adanya puncak anodik dan katodik. Ini membuktikan adanya reaksi katalisis dari enzim yang mengoksidasi senyawa parasetamol menjadi senyawa benzoquinon. Kemudian terjadi reaksi reduksi balik pada potensial tertentu menjadi senyawa parasetamol.[orlando dkk, 21] Reaksi yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 Reaksi yang terjadi 4.2 Penentuan Komposisi Elektroda Komposisi elektroda dibuat bervariasi untuk mengetahui komposisi elektroda yang memberikan kinerja terbaik pada pengukuran analit. Zat yang divariasikan untuk penentuan komposisi elektroda adalah parafin padat, grafit, dan jaringan buah. Metode voltametri siklik digunakan untuk menganalisis komposisi optimum dari elektroda. Dari voltamogram yang dihasilkan, dipilih elektroda yang memiliki arus puncak reaksi oksidasi dan reduksi yang tinggi, sempit, serta mempunyai kebolehulangan yang baik. Pengukuran dilakukan pada berbagai konsentrasi untuk melihat adanya perbedaan tinggi puncak setiap bertambahnya konsentrasi. Selain itu, variasi konsentrasi ini juga digunakan untuk karakterisasi puncak parasetamol. Komposisi elektroda dan rentang konsentrasi pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel

3 Tabel 4.1 Komposisi optimum elektroda Parameter Biosensor Daerah Studi (%) Komposisi Optimum (%) Serbuk grafit Parafin Jaringan Buah Rentang Konsentrasi 1,96x1-3 M 7,36x1-3 M Pengukuran dilakukan pada rentang potensial -1 mv dengan laju selusur 1 mv/s. Dari hasil penelitian ini, komposisi optimum diperoleh pada komposisi 75 % serbuk grafit, 15 % parafin, dan 15% jaringan buah pisang atau alpukat. Elektroda dengan komposisi ini digunakan untuk pengukuran selanjutnya. Pada elektroda dengan menggunakan sensor buah alpukat, arus puncak untuk reaksi reduksi berada pada potensial 2 mv. Sedangkan dengan menggunakan sensor buah pisang, arus puncak untuk reaksi reduksi berada pada potensial 25 mv. Pada penelitian ini nilai potensial reduksi digunakan untuk penelitian selanjutnya, pada saat menggunakan metode kronoamperometri. Puncak reduksi untuk eletroda dengan menggunakan sensor buah alpukat dan buah pisang dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar Blanko 1.96x1-3 M 3.8x1-3 M 4.71x1-3 M 5.61x1-3 M 6.5x1-3 M 7.36x1-3 M 1 Arus (µa) E(V) vs Ag/AgCl Gambar 4.3 Voltamogram larutan parasetamol dalam berbagai konsentrasi yang diperoleh dengan elektroda pasta karbon yang dimodifikasi dengan buah alpukat 2

4 Arus (µa) Blanko 1.96x1-3 M 2.91x1-3 M 3.8x1-3 M 4.71x1-3 M 5.61x1-3 M 6.5x1-3 M 7.36x1-3 M E(V) vs Ag/AgCl Gambar 4.4 Voltamogram larutan parasetamol dalam berbagai konsentrasi yang diperoleh dengan elektroda pasta karbon yang dimodifikasi dengan buah pisang 4.3 Penentuan ph optimum Buffer fosfat Penentuan ph optimum buffer fosfat menggunakan teknik voltametri pulsa diferensial. Penentuan berdasarkan dari tinggi puncak dan bentuk puncak. Buffer fosfat yang digunakan pada percobaan ini berada pada rentang ph 6-7,5. Digunakan rentang ph tersebut, dikarenakan ph optimum untuk polifenol oksidase adalah 6-7. Hasil dari optimasi ph dari kedua elektroda biosensor ini, dapat dilihat pada Gambar

5 2 15 ph 7.5 ph 7 ph 6.5 ph Arus (µa) E(V) vs Ag/AgCl A Arus (µa) ph 7.5 ph 7 ph 6.5 ph E(V) vs Ag/AgCl B Gambar 4.5 Voltamogram pulsa diferensial larutan parasetamol 3,8x1-3 M pada berbagai ph yang diperoleh dengan elektroda pasta karbon yang termodifikasi buah alpukat (A) dan pisang (B) Dapat dilihat dari voltamogram pada Gambar 4.5, ph optimum pengukuran adalah 7, karena bentuk puncak pada ph ini tinggi dan lebih sempit dari ph lainnya. 22

6 4.4 Kebolehulangan Pengukuran Uji kebolehulangan pengukuran dilakukan untuk mengetahui konsistensi pengukuran dari elektroda tersebut. Pengukuran dilakukan sebanyak 2 kali pada larutan standar parasetamol 7,87x1-4 M. Pengukuran ini dilakukan dengan metode kronoamperometri. Potensial tahap pertama yang digunakan adalah mv, dan dijaga selama 6 detik. Potensial ini digunakan untuk mengakumulasikan senyawa benzoquinon pada permukaan elektroda. Setelah 6 detik, potensial langsung dirubah ke potensial reduksi dari analit tersebut. Potensial reduksi didapat dari analisis secara kualitatif dengan menggunakan voltametri siklik pada awal penelitian ini. Arus yang diperoleh pada metode ini adalah arus yang diukur pada detik ke 125 dimulai dari awal pengukuran Hasil pengukuran dari penentuan kebolehulangan untuk kedua biosensor dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.6. Untuk kurva uji kebolehulangan dapat dilihat pada Lampiran C. Tabel 4.2 Hasil pengukuran kebolehulangan Elektroda Termodifikasi Alpukat Elektroda Termodifikasi Pisang Pengukuran ke- Puncak Arus (μa) Pengukuran ke- Puncak Arus (μa) 1-2,99 1-3, 2-3,11 2-3,28 3-2,98 3-3, 4-3,27 4-3,22 5-3,27 5-3,13 6-3,27 6-3,14 7-3,25 7-3,32 8-3,16 8-3,26 9-3,26 9-3,46 1-3,24 1-3, , ,2 12-3, , ,9 13-3,3 14-3, , , , , , , , , , , ,2 2-3,1 2-3,28 Rata-rata -3,17 Rata-rata -3,23 23

7 PunxK Arus (µa) Pengukuran Ke A Puncak Arus (µa) Pengukuran ke- Gambar 4.6 Kebolehulangan pengukuran larutan parasetamol 7,87x1-4 M dengan elektroda termodifikasi buah alpukat (A) dan Pisang (B) B Dari hasil pengukuran didapat nilai arus puncak rata-rata untuk elektroda termodifikasi buah alpukat adalah -3,17µA dengan standar deviasi relatifnya adalah 3,41%. Sedangkan untuk pengukuran dengan menggunakan elektroda termodifikasi buah pisang, didapat nilai arus 24

8 rata-rata -3,23µA dan nilai standar deviasi relatifnya adalah 3,5%. Dapat dikatakan bahwa kedua elektroda biosensor mempunyai kebolehulangan pengukuran yang hampir sama dan baik. 4.5 Kurva Kalibrasi dan Limit Deteksi Penentuan kelinearan kurva kalibrasi dari masing-masing elektroda dilakukan dengan melakukan pengukuran larutan standar parasetamol dalam berbagai variasi konsentrasi. Rentang konsentrasi yang digunakan adalah 3,97x1-4 M 4,12x1-3 M. Arus diukur dengan menggunakan teknik kronoamperometri dengan menggunakan potensial mv untuk potensial tahap pertama selama 6 detik. Potensial tersebut digunakan untuk mengakumulasikan senyawa benzoquinon hasil oksidasi dari senyawa parasetamol pada permukaan elektroda. Setelah 6 detik, potensial langsung dirubah ke potensial reduksi dari analit tersebut, yaitu 2mV untuk elektroda termodifikasi buah alpukat dan 25 mv untuk elektroda termodifikasi buah pisang. Arus yang terukur pada detik ke 125 (dimulai dari awal pengukuran) diambil untuk membuat kurva kalibrasi ini. Kurva kalibrasi untuk kedua biosensor ini dapat dilihat pada Gambar 4.7 dan Gambar Puncak Arus (µa) y = 1,2453x1-6 +,19x R 2 =, Konsentrasi (mm) Gambar 4.7 Kurva kalibrasi elektroda pasta karbon termodifikasi alpukat 25

9 1 9 8 Puncak Arus (µa) y = 1,8265x x R 2 =, Konsentrasi (mm) Gambar 4.8 Kurva kalibrasi elektroda pasta karbon termodifikasi pisang Kelinearan kurva kalibrasi parasetmol yang diperoleh dengan kedua biosensor sangat baik, seperti yang ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasinya. Namun sayangnya tidak melalui titik [,]. Limit deteksi ditentukan untuk mengetahui batas konsentrasi terkecil yang masih memberikan sinyal pada elektroda kerja. Limit deteksi ditentukan dari persamaan garis kurva kalibrasi. Persamaan garis umumnya mempunyai rumus : y = a ± δ ) + ( bx ± δ ) (9) ( a b Persamaan garis untuk kurva kalibrasi parasetamol dengan elektroda termodifikasi buah alpukat dan buah pisang berturut-turut adalah: y = (1,2453x1-6 ± 1,1193x1-7 ) + (,19x ± 4,5747x1-5 ) y = (1,8265x1-6 ± 1,1163x1-7 ) + (,18x ± 4,282x1-5 ) Limit deteksi dapat ditentukan melalui persamaan berikut : 3xδ a LD = (1) b Dari persamaan tersebut, limit deteksi untuk elektroda termodifikasi buah alpukat adalah 1,89x1-4 M, sedangkan untuk elektroda termodifikasi buah pisang adalah 1,81x1-4 M. Limit deteksi dari kedua elektroda tersebut tidak berbeda jauh. 26

10 4.6 Penentuan Persen Perolehan Kembali Penentuan persen perolehan kembali dilakukan untuk menguji keakuratan analisis dari elektroda yang dibuat. Penentuan persen perolehan kembali dilakukan dengan cara mengukur suatu sampel parasetamol yang telah diketahui konsentrasinya. Kemudian arus yang terukur pada sampel tersebut dimasukkan ke persamaan kurva kalibrasi untuk menentukan konsentrasinya. Konsentrasi yang didapat dari persamaan garis dibandingkan dengan konsentrasi sebenarnya. Hasil pengukuran untuk penentuan persen perolehan kembali dapat dilihat pada Tabel 4.3 Tabel 4.3 Hasil pengukuran persen perolehan kembali Parasetamol Sampel ke Konsentrasi Konsentrasi % Perolehan Sebenarnya (M) Terukur (M) kembali 1 (buah alpukat) 4,95x1-4 5,555 x ,22% 2 (buah alpukat) 3,7x1-3 3,127 x1-3 13,99% 3 (buah pisang) 4,95x1-4 4,785 x1-4 96,66% 4 (buah pisang) 3,7x1-3 2,995x1-3 99,6% Pada konsentrasi 4,95x1-4 M, nilai persen perolehan kembali untuk elektroda termodifikasi buah alpukat jauh dari nilai 1%. Sedangkan untuk elektroda termodifikasi buah pisang, nilai persen perolehan kembali mendekati nilai 1%. Ini menunjukkan untuk pengukuran konsentrasi yang kecil (rentang 3,97x1-4 M 7,86x1-4 M), elektroda termodifikasi buah pisang memiliki akurasi analisis yang lebih baik. 27