Sensor Etanol Berbasis Komposit Partikel Nano Nikel- Karbon (dari Pati Tapioka).
View/ Open
Date
2019Author
Febriyanti, Erna
Irawati, Tun Tedja
Purwaningsih, Henny
Maddu, Akhiruddin
Metadata
Show full item recordAbstract
Sensor etanol terbarukan berbasis komposit partikel nano nikel-karbon telah
dikembangkan dengan menggunakan pati tapioka sebagai sumber karbon. Pati
merupakan material biomasa yang terdapat melimpah di bumi, sebagai polimer
alami dan bersifat biodegradable. Di Indonesia jumlah produksi pati tapioka
cukup besar dengan harga yang murah, menjadikan pati tapioka ini mempunyai
prospek yang bagus sebagai sumber karbon.
Nikel merupakan salah satu material logam yang dapat mengelektrokatalis
etanol pada potensial rendah dalam media basa. Nikel juga termasuk material
yang murah dan memiliki sifat katalitik yang tinggi sebagai mediator. Penelitian
ini mengembangkan sensor etanol berbasis komposit partikel nano nikel-karbon
dengan sumber karbon berasal dari pati tapioka. Tujuan penelitian adalah untuk
menentukan kapasitas sensor berbasis komposit partikel nano nikel-karbon
berdasarkan sifat analitiknya, yaitu linieritas, presisi pengukuran, limit deteksi,
limit kuantisasi, dan stabilitas elektrode.
Komposit partikel nano nikel-karbon dibuat melalui tiga langkah yaitu:
persiapan klaster nano nikel, persiapan komposit nikel-pati dan karbonisasi
dengan pirolisis. Komposit dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron
Microscopy (SEM), Scanning Electron Microscopy dengan Energi Dispersif Xray
Spektroskopi (SEM-EDX), teknik difraksi sinar-X (XRD), dan Fourier
Transformasi Infrared (FTIR). Identifikasi menggunakan SEM menunjukkan
lapisan karbon grafit dan berpori dengan partikel nano nikel tersebar baik pada
lapisan karbon dan diameter nikel berkisar antara 10–50 nm. Dari pengukuran
SEM-EDX menunjukkan komposit hanya terdiri atas karbon dan nikel dalam
rasio 85:15. Pola XRD didominasi oleh puncak karbon grafit, terdapat beberapa
logam nikel dan sejumlah kecil fase tak dikenal. Pola FTIR pati dan komposit
nikel-pati dibandingkan interaksinya secara kualitatif dengan komposit nikelkarbon.
Pada penelitian ini dibuat 3 modifikasi elektrode dengan cara yang
sederhana yaitu elektrode plat nikel termodifikasi komposit partikel nano nikelkarbon,
elektrode plat tembaga termodifikasi komposit partikel nano nikel-karbon
dan elektrode kawat tembaga termodifikasi pasta komposit partikel nano nikelkarbon.
Dengan menggunakan media elektrolit KOH 0.4 M, elektrode kawat
tembaga termodifikasi pasta komposit partikel nano nikel-karbon memberikan
respon arus yang signifikan terhadap perubahan konsentrasi etanol.
Hasil pengukuran kinerja elektrode tersebut menghasilkan linieritas dengan
rentang pengukuran 0.12–0.99% etanol dalam KOH 0.4 M dengan nilai koefisien
korelasi 0.991, limit deteksi 0.097% dan limit kuantisasi 0.325%. Presisi
pengukuran etanol 3.0% menghasilkan nilai RSD yang lebih rendah dari 2/3 CV
Horwitz sehingga dapat dinyatakan bahwa keterulangan pengukuran memberikan
hasil yang sesuai dengan syarat uji presisi.