BAB I PENDAHULUAN. penting bagi tubuh (Campbell et al, 2000). Pada saat ini. kosmetik (Motlagh dan Noroozifar, 2003). Oleh karena itu metode analisis

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB I PENDAHULUAN. penting bagi tubuh (Campbell et al, 2000). Pada saat ini. kosmetik (Motlagh dan Noroozifar, 2003). Oleh karena itu metode analisis"

Inge Hartono
7 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Asam askorbat atau lebih dikenal dengan nama vitamin C merupakan nutrisi yang penting bagi tubuh (Campbell et al, 2000). Pada saat ini penggunaannya sangat luas terutama dalam bidang farmasi, industri pangan dan kosmetik (Motlagh dan Noroozifar, 2003). Oleh karena itu metode analisis vitamin C yang murah, sederhana, cepat, sensitif dan selektif perlu dikembangkan. Banyak metode telah dikembangkan untuk tujuan ini, misalnya high performence liquid chromatography (HPLC), analisis enzimatis, dan liquid chromatography mass spectrometry (LCMS). Metode tersebut relatif mahal dan memerlukan waktu pengerjaan yang relatif lama. Oleh karena itu teknik analisis alternatif perlu dikembangkan (Kumar dan Becket, 2012). Teknik elektroanalisis, khususnya voltametri siklik atau cyclic voltametry (CV) dan voltametri pulsa diferensial atau differential pulse voltametry (DPV) telah dikembangkan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan. Teknik ini memiliki beberapa keunggulan diantaranya kecepatan analisis, instrumentasi sederhana dan murah. Arus puncak pada analisis asam askorbat dengan voltametri siklik lebih rendah dibandingkan voltametri lain misalnya dengan voltametri gelombang persegi dan voltametri pulsa diferensial, karena terjadinya penurunan arus difusi (Bard dan Faulkner, 2000). Disamping itu potensial puncak dengan menggunakan voltametri siklik lebih besar dibandingkan menggunakan voltametri 1

2 2 gelombang persegi, yang mengindikasikan terjadinya pergeseran negatif arus puncak (Kumar dan Becket, 2012). Dengan demikian voltametri siklik dapat digunakan untuk analisis kualitatif misalnya untuk karakterisasi elektroda, namun akan menghasilkan respons yang kurang baik pada analisis kuantitatif. Tingginya sensitivitas pada voltametri pulsa diferensial disebabkan oleh berkurangnya arus latar belakang yang tidak terjadi pada metode lain seperti voltametri siklik maupun voltametri pulsa normal (Bard dan Faulkner, 2000). Oleh karena itu metode ini telah digunakan dalam analisis vitamin C oleh Zare, et al. (2005), Silva, et al. (2008) dan Tashkhourian, et al. (2009). Arus puncak dalam analisis senyawa elektroaktif dipengaruhi oleh ph larutan analit. Asam urat dengan pka 5,75 mengalami peningkatan arus dan mencapai harga maksimum pada rentang ph 4 sampai dengan 5. Pada ph di atas 6 terjadi penurunan arus secara drastis (Khasanah, 2012). Respon elektrokimia vitamin C dengan pka 1 4,17 juga tergantung pada ph larutan (Raoof, et al 2007). Variasi ph akan mempengaruhi potensial formal asam askorbat dan membuat arus puncak serta bentuk voltamogram juga bervariasi (Motlagh dan Noroozifar, 2003). Optimasi ph dalam analisis menggunakan metode elektrokimia dapat dilihat dari pergeseran negatif potensial puncak anodiknya. Kondisi optimal analisis vitamin C pada elektroda glassi karbon termodifikasi terjadi pada ph 4 (Pournaghi, 1995 dalam Raoof et al 2007), yang mengindikasikan sensitivitas yang tinggi dari senyawa elektroaktif akan terjadi pada ph di sekitar nilai pkanya. Tetapi kondisi optimal ini dapat bervariasi pada elektroda yang berbeda. Raoof (2005) telah mengidentifikasi terjadinya pergeseran potensial puncak

3 3 oksidasi asam askorbat yang sangat signifikan akibat modifikasi elektroda pasta karbon dengan film polipirol/ferisianida pada ph 6. Pada ph yang sama, dopamin tidak mengalami pergeseran yang signifikan, sehingga dapat dilakukan analisis multikomponen. Elektroda kerja yang umum dipakai dalam voltametri adalah Pt, Au, Hg dan pasta karbon. Dari beraneka bahan padat yang dapat digunakan sebagai elektroda kerja, salah satu yang paling sering digunakan adalah karbon. Elektroda berbasis karbon sekarang ini sangat berkembang dalam bidang elektroanalisis karena memiliki beberapa keunggulan, yaitu rentang potensial yang luas, arus latar belakang rendah, murah, inert, dan cocok digunakan untuk bermacammacam sensor. Walaupun demikian elektroda ini memiliki beberapa kelemahan diantaranya tidak selektif terhadap senyawa senyawa yang memiliki arus puncak anodik yang berdekatan (Svancara et al, 2008). Oksidasi vitamin C pada elektroda pasta karbon umumnya terjadi pada potensial relatif tinggi yaitu sebesar 486 mv yang tumpang tindih dengan potensial puncak oksidasi dopamin 524 mv (Zhang et al, 2011). Ini mengindikasikan kecepatan transfer elektron yang lambat. Analisis simultan terhadap asam askorbat dan asam urat pada elektroda glassi karbon bahkan mengakibatkan penurunan arus puncak yang mencapai 14,20% (Khasanah, 2012). Seperti halnya kinetika elektroda padat yang lain, kekurangan elektroda ini juga dapat disebabkan oleh deposisi vitamin C yang teroksidasi di permukaan elektroda. Hal ini mengakibatkan sensitivitas dan selektivitas yang rendah pada analisis kuantitatif menggunakan elektroda karbon.

4 4 Sensitivitas suatu metode dapat dilihat dari limit deteksinya. Batas deteksi pada analisis vitamin C dengan HPLC adalah 0,7 µg ml -1 yang setara dengan 3,98 x 10-6 M (Sawant, et al. 2011). Dengan metode voltametri menggunakan elektroda pasta karbon tanpa modifikasi limit deteksi mencapai 7,6 x 10-6 M (Orozco, et al. 2012). Berdasarkan kelemahan-kelemahan yang ada, penelitian dan pengembangan elektroda kerja terus dilakukan dalam rangka mencari elektroda kerja yang sifatnya aman, sensitif, selektif, akurat, dan mudah diperoleh. Laporan penelitian untuk meningkatkan kinerja elektroda karbon telah banyak dipublikasikan antara lain dengan cara modifikasi elektroda. Modifikasi elektroda pasta karbon bertujuan untuk meningkatkan selektivitas maupun sensitivitas dalam pengukuran dengan teknik voltametri (Svancara et al, 2008). Modifikasi elektroda berbasis karbon dengan logam atau oksida logam untuk elektronalisis antara lain dilakukan oleh Zhang dan Jiang (2005) menggunakan elektroda glassi karbon termodifikasi emas nano partikel dengan limit deteksi 2,8 x 10-6 M dan rentang konsentrasi linier 6,5 x ,45 x 10-4 M. Elektroda glassi karbon yang dimodifikasi dengan carbon nanotube (CNT) dan gold nano rod (GNR) juga dilaporkan dapat memisahkan puncak voltamogram dalam analisis simultan dopamin dan asam askorbat (Deng et al, 2011). Disamping cara modifikasi yang rumit yaitu dengan elektrolisis glassi karbon, penggunaan GNR terkendala harga emas yang mahal. Untuk itu diperlukan modifier logam atau oksida logam yang murah dan cara modifikasi yang sederhana. Shahrokian (2007) memodifikasi elektroda pasta karbon dengan kobalt

5 5 salofen yang menghasilkan limit deteksi 5 x 10-7 M dan rentang konsentrasi linier M. Kumar dan Becket (2012) menggunakan elektroda glassi karbon termodifikasi multiwall carbon nanotube dengan limit deteksi 1,4 x 10-7 M dan rentang konsentrasi linier 4,7 x ,0 x 10-3 M. Salah satu modifier oksida logam lain pada elektroda pasta karbon yang telah diteliti adalah besi (III) oksida (Fe 2 O 3 ). Fe 2 O 3 sebagai modifier memiliki beberapa keunggulan diantaranya mudah didapatkan, dapat membentuk oksida logam berukuran nano dan dipadukan dengan karbon nanopartikel. Keunggulan lainnya adalah modifikasi dapat dilakukan dalam skala laboratorium dengan metode yang sederhana. Penggunaan besi (III) oksida sebagai modifier telah dilakukan oleh Adekunle et al (2010) untuk deteksi elektrokatalitik senyawa dopamin. Komposisi modifier Fe 2 O 3 dan ph larutan yang optimum dalam analisis asam askorbat dengan metode voltametri ditentukan berdasarkan arus puncak voltamogram. Limit deteksi dan rentang konsentrasi linier juga diidentifikasi berdasarkan arus puncak voltamogram. Peningkatan selektivitas ditentukan berdasarkan pemisahan potensial puncak voltamogram hasil analisis multikomponen larutan yang mengandung analit asam askorbat, dopamin dan asam urat.

6 Rumusan Masalah Dari uraian diatas, maka dilakukan penelitian dengan rumusan masalah : 1. Bagaimanakah pengaruh penambahan modifier Fe 2 O 3 pada elektroda pasta karbon terhadap arus puncak dalam analisis asam askorbat dengan metoda voltametri siklik? 2. Bagaimanakah pengaruh ph terhadap arus puncak dalam analisis asam askorbat menggunakan elektroda pasta karbon yang dimodifikasi dengan Fe 2 O 3 dengan metode voltametri siklik? 3. Bagaimanakah validitas pengukuran asam askorbat menggunakan elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O 3 yang meliputi rentang konsentrasi linier, limit deteksi, selektivitas dan keberulangan dalam penentuan dengan metode voltametri pulsa diferensial? 4. Bagaimanakah selektivitas elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O 3 dalam analisis multikomponen larutan yang mengandung asam askorbat, dopamin dan asam urat dengan metode voltametri pulsa diferensial? 5. Bagaimanakah ketepatan pengukuran asam askorbat dalam sampel dengan metode voltametri pulsa diferensial menggunakan elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O 3? 1.3. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah 1. Untuk mengidentifikasi pengaruh penambahan modifier Fe 2 O 3 pada elektroda pasta karbon terhadap arus puncak analisis asam askorbat dengan metoda voltametri.

7 7 2. Untuk menganalisis pengaruh ph terhadap arus puncak dalam analisis asam askorbat menggunakan elektroda pasta karbon yang dimodifikasi dengan Fe 2 O Untuk memvalidasi pengukuran asam askorbat menggunakan elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O 3 yang meliputi rentang konsentrasi linier, limit deteksi, selektivitas dan keberulangan dalam penentuan dengan metode voltametri pulsa diferensial. 4. Untuk mengetahui selektivitas elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O 3 dalam analisis simultan asam askorbat, asam urat dan dopamin dengan metode voltametri pulsa diferensial. 5. Untuk mengetahui ketelitian dan ketepatan pengukuran asam askorbat dalam sampel dengan metode voltametri pulsa diferensial menggunakan elektroda pasta karbon termodifikasi Fe 2 O Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi masyarakat ilmiah berupa publikasi data tentang elektroanalisis vitamin C, serta informasi mengenai metode analisis kandungan obat khususnya vitamin C yang sensitif, tepat, selektif dan dengan limit deteksi yang rendah.

dokumen-dokumen yang mirip

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Karakterisasi Elektroda Pembanding Ag/AgCl

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Karakterisasi Elektroda Pembanding Ag/AgCl BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Karakterisasi Elektroda Pembanding Ag/AgCl Elektroda pembanding Ag/AgCl yang telah dibuat ditampilkan seperti pada Gambar 5.1. Gambar 5.1 Elektroda pembanding Ag/AgCl Voltamogram