Sintesis polianilin (PANi) dengan metode polimerisasi interfasial sebagai bahan dasar pembuatan sensor gas amonia (NH 3 )
Neny Rasnyanti M Aras 1 , Muh Irwan 2
1 Program Studi Analisis Kimia, Akademi Komunitas Industri Manufaktur Bantaeng
2 Program Studi Teknik Perawatan Mesin, Akademi Komunitas Industri Manufaktur Bantaeng Desa Nipa-Nipa, Pajjukukang, Bantaeng, Sulawesi Selatan 92461
Email korespondensi: neny.rasnyanti@gmail.com

## Abstrak
Salah  satu  komponen  utama  pada  perangkat  berbasis  IoT  adalah  sensor.  Polianilin  merupakan  polimer konduktif  yang  mempunyai  potensi  besar  untuk  dikembangkan  sebagai  lapisan  aktif  sensor  kimia  karena mempunyai  sensitivitas  yang  tinggi,  mudah  disintesis,  dan  dapat  diatur  konduktivitas  listriknya.  Kajian  ini bertujuan untuk mensintesis dan mengarakterisasi polianilin menggunakan metode polimerisasi antarmuka. Pada kajian ini, polianilin disintesis dengan memvariasikan konsentrasi anilin 2, 3, dan 5 M, kemudian dikarakterisasi gugus  fungsinya  menggunakan  FTIR  dan  diukur  konduktivitas  serta  sensitivitasnya  dengan  LCR  meter.  Hasil kajian menunjukkan bahwa polianilin berbentuk garam zamrud yang ditandai dengan terbentuknya pita serapan pada konsentrasi 2, 3, dan 5 M berturut-turut 1.141,86 cm -1 , 1.139 cm -1 , dan 1.139,93 cm -1 . Konduktivitas tertinggi diperoleh pada konsentrasi 2 M yaitu 4,9x10 -5 dan sensitivitas 82,8% untuk konsentrasi amonia 100 ppm. Jadi dapat disimpulkan bahwa polianilin yang diperoleh merupakan salah satu bentuk garam zamrud semikonduktor.
Kata kunci: PANi, sensor amonia, interfasial.

## Abstract
One of the main components in IoT-based devices is sensors. Polyaniline is a conductive polymer that has great potential to be developed as an active layer for chemical sensors because it has high sensitivity, is easy to synthesize  and  its  electrical  conductivity  can  be  adjusted.  This  study  aims  to  synthesize  and  characterize polyaniline using the interfacial polymerization method. In this study, polyaniline was synthesized by varying the aniline  concentration  of  2,  3,  and  5  M,  then  its  functional  groups  were  characterized  using  FTIR  and  its conductivity and sensitivity were measured with an LCR meter. The result shows that polyaniline is in the form of emeraldine salt which is characterized by the formation of absorption bands at concentrations of 2, 3, and 5 M, respectively,  1,141.86  cm -1 ,  1,139  cm -1 and  1,139.93  cm -1 .  The  highest  conductivity  was  obtained  at  a concentration of 2 M, namely 4.9x10 -5 and a sensitivity of 82.8% for an ammonia concentration of 100 ppm. So it can be concluded that the polyaniline obtained is a form of semiconducting emeraldine salt.
Keywords: PANi, ammonia sensor, interfacial.

## 1. Pendahuluan
Saat  ini  Indonesia  telah  memasuki  era  revolusi industri  4.0,  di  mana  industri  diantranya  dapat membentuk  konektivitas  antar  mesin  dan  manusia, menyentuh  dunia  virtual,  mesin  dan  data  yang dinamakan Internet  of  Things (IoT).  Melalui  IoT, proses  industri  dapat  dikendalikan  dari  jarak  jauh melalui koneksi internet. Produk-produk berbasis IoT pada  dasarnya  menggunakan  sensor  sebagai  alat deteksi.  Sensor  yang  menjadi  salah  satu  bagian  inti dari IoT terbuat dari material yang sensitif, responsif, selektif, stabil, dan respon kinetik dan penyimpanan jangka  panjang.  Material  anorganik  sebagai  sensor merupakan material pertama yang dibuat berupa film yang stabil dan tebal.
Karekterisitik  polianilin  (PANi)  yang  baik  dari  sisi sifat  optik  dan  kestabilan  kimia  menjadikannya banyak  dilirik  sebagai  material  dalam  kajian  terkini [1].  PANi  merupakan  salah  satu  polimer  dengan konduktivitas yang tinggi yang diminati untuk dikaji,
dibandingkan  polimer  yang  lain  seperti  Poliasetilen (PA),  Polidiasetilen  (PdA),  Politiofen  (PT),  dan Poliperol (PPy). Salah satu karakteristik dari polimer konduktif  adalah  nilai  konduktifitasnya  yang  setara dengan  bahan  semikonduktor.  Suatu  bahan  dapat dikategorikan bahan konduktor, dikarenakan adanya delokalisasi  elektron  pada  posisi  terluar  dari  suatu tingkat  energi  ke  tingkatan  energi  lainnya  [2]. Konjugasi ini memungkinkan transfer arus pada suatu sistem  elektrokimia,  sehingga  PANi  banyak dimanfaatkan  sebagai  material  sensor  dan  biosensor [3], Organic  Light  Emitting  Diode (OLED)  [4], superkapasitor [5], solar sel, dan elektrokatalis [6].
PANi  yang  berbeda,  dipengaruhi  keadaan  tingkat oksidasi  yang  bergantung  pada  doping  saat polimerisasi.  Terdapat  tiga  tingkatan  oksidasi  pada PANi,  yakni Leucomeraldine  Base (LB)  dengan tingkat  tereduksi  penuh, Emeraldine  Base (EB) teroksidasi  setengah,  dan Pernigraniline  Base (PB) teroksidasi penuh [7]. Tiga tingkat keadaan oksidasi PANi  yakni Leukomeraldin  Base /LB  (tereduksi
penuh), Emeraldine  Base /EB  (teroksidasi  setengah), dan Pernigranilin  Base /PB  (teroksidasi  penuh). Tingkat  oksidasi Emeraldine  Base merupakan  jenis polimer  yang  banyak  dipelajari,  dikarenakan aplikasinya  yang  luas  dengan  konduktivitas  yang dapat  diatur  mulai  dari  rentang  10-10  Ω/cm  hingga 100 Ω/cm melalui proses doping [8].
Material pertama yang dikembangkan sebagai sensor konduktometri (tipe transduksi berdasarkan perubahan konduktivitas listrik) yaitu berupa  oksida logam yang berbentuk film tebal yang lebih stabil dari sensor  bahan  kimia  organik  [9].  Salah  satu pengaplikasian sensor yaitu sensor gas amonia dengan menggunakan  material  polimer  konduktif  seperti polianilin  (PANi).  PANi  digunakan  sebagai  sensor gas  karena  daya  hantar  listriknya  yang  baik  dengan luas permukaan yang besar baik dalam bentuk kawat nano,  serat  nano,  dan  tabung  nano.  PANi  sebagai bahan  sensor  akan  sangat  baik  jika  disintesis  dalam bentuk nano komposit PANi [10].
Dalam  aplikasinya  secara  luas,  PANi  dibuat  dalam bentuk  makro  maupun  nanofiber  yang  aplikasinya dapat diterapkan pada sensor pH, sensor uap, baterai, dan  sel  surya.  Kajian  tentang  pembuatan  nanofiber PANi  sudah  meluas,  dilakukan  mulai  dari elektrokimia, melalui membran berpori, electrospinning ,  pembentukan template DNA  pada permukaan  silikon, electropolimerisasi ,  dan  lain sebagainya [11]. Dalam sintesis nanofibernya sendiri, metode electrospinning yang  paling  banyak digunakan karena pertimbangan kemudahan modifikasi dan biaya produksi yang murah [12].
Sensor gas bekerja berdasarkan perubahan resistansi pada  saat  sebelum  dan  sesudah  terpapar  gas.  Pada sensor gas  berbasis polimer konduktif dalam  hal ini polianilin (PANi) mengakibatkan perubahan struktur kimia  pada  polimer,  ketika  sensor  dikenai  gas  yang bersifat  reduktif,  maka  konduktivitas  sensor  akan menurun begitu pula sebaliknya, ketika ia dikenai gas yang bersifat oksidatif [7].
Gas amonia yang bersifat reduktif akan menyebabkan perubahan  sifat  kelistrikan  dari  PANi  yang  awalnya konduktor  menjadi  isolator  setelah  paparan  gas amonia.  Banyaknya  paparan  gas  amonia  yang mengenai  struktur  permukaan  polimer  sebanding dengan  nilai  resistansi  polimer  [13].  Pada  kadar  1 ppm, gas amonia masih dapat dideteksi dengan baik olen  PANi  bahkan  untuk  konsentrasi  100  ppm selektivitasnya mencapai sebesar 62% [14].
Polianilin (PANi) merupakan salah satu polimer yang telah banyak dikembangkan karena sifat konduktivitasnya  yang  baik  dan  kestabilannya  di udara,  nontoksik,  dan  mudah  disintesis  [15]. Kemudahan PANi untuk disintesis baik secara kimia (polimerisasi bulk ,  dan  interfasial  polimerisasi)
maupun
elektrokimia ( electrospinning ) menjadikannya lebih banyak dipilih untuk kebutuhan modifikasi, memiliki stabilitas lingkungan yang baik,
serta  konduktivitas  listrik  yang  dapat  disesuaikan [15]. Di sisi lain, meskipun mudah untuk dimodifikasi dan disintesis, kekuatan mekanik dan kimia polimer ini  relatif  rendah.  Oleh  karenanya,  diperlukan  suatu metode  atau  komposit  lain  yang  dapat  dicampurkan guna  mengatasi  kekurangan  tersebut.  Berbagai metode telah dikembangkan untuk sintesis polianilin (PANi).  PANi  dianggap  sebagai  salah  satu  polimer konduktif listrik yang menarik, karena dapat dengan mudah  diubah,  basa  dan  garam  mudah  terbentuk dengan  menambahkan  basa  (OH−)  atau  asam  (H+). Sifat  reduksi  dan  oksidasi,  daya  hantar  listrik  yang baik,  cara  pembuatan  yang  mudah,  dan  modifikasi serta  kestabilan  lingkungan  menjadikan  PANi  salah satu bahan polimer paling konduktif [10].
Diantara  beberapa  metode  kimia  lebih  disukai, dikarenakan  metode  ini  relatif  mudah  dan  murah dibandingkan metode electrospinning yang membutuhkan sumber potensial tinggi dan peralatan rumit  lainnya.  Metode  polimerisasi  interfasial merupakan metode polimerisasi di mana permukaan antar  pelarut  saling  tidak  bercampur,  namun  proses polimerisasi  terjadi  antara  pertemuan  antara  kedua fasa tersebut. Tidak hanya dari segi keunggulan dalam kesederhanaan  sintesis,  tetapi  juga  dari  bentuk polimer  yang  lebih  seragam  dari  sampel  yang diproduksi berupa nanofiber >95%, serta ukuran yang dapat  mencapai  nano  dengan  proses  purifikasi  yang lebih  mudah  [16].  Metode  sintesis,  jenis  dan konsentrasi  dopan  akan  mempengaruhi  bentuk polimer  anilin  serta  konduktivitas  listriknya.  Jika menggunakan  metode electrospinning, maka  kuat arus  dan  tegangan  juga  akan  berpengaruh.  Dengan parameter  sintesis  yang  optimum,  akan  didapatkan polianilin  (PANi)  dengan  nilai  konduktivitas  listrik yang maksimum.
Karakteristik  pita  pada  1453  cm −1 berhubungan dengan  regangan  C=C  pada  struktur quinoid dan benzenoid PANi.  Pada  pita  serapan  1276  cm −1 ditetapkan  ke  mode  peregangan  C–N benzenoid . Keberadaan  PANi  dalam  bentuk  garam emeraldine telah dikonfirmasi [17].
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut,  dirasa  perlu dikaji  dengan  mensintesis  polianilin  (PANi)  dalam pembuatan  sensor  gas  amonia  dengan  metode polimerisasi  interfasial,  dengan  memvariasikan konsentrasi anilin untuk memperoleh nilai konduktivitas  listrik  yang  maksimum.  Adapun karakterisasi  yang  dilakukan  pada  hasil  sintesisnya yaitu uji gugus fungsional polianilin (PANi) dengan spektroskopi FTIR ( Fourier Trasform Infra Red ) serta uji konduktivitas dan sensitivitas dengan menggunakan LCR meter.

## 2. Metode
Adapun  alat  yang  digunakan  pada  kajian  ini  yaitu gelas  kimia  100  ml,  250  ml,  500  ml,  dan  1000  ml, Erlenmeyer asah 500 ml, pipet skala 1 ml, 20 ml dan
50 ml, pipet volume 10 ml, spatula, batang pengaduk, timbangan  analitik,  botol  timbang,  corong buchner , botol  vial,  cawan  petri,  suntikan,  oven,  FTIR,  dan LCR meter. Bahan yang digunakan yakni Anilin p.a (C 6 H 5 NH 2 )  dengan  kadar  99,9%  (brand  Merck), Ammonium peroksidisulfat  (NH) 4 S 2 O 8 (brand Merck),  HCl  37%,  toluena  (C 7 H 8 )  teknis,  Etanol (C 2 H 5 OH)  teknis,  Kalium  Bromida  (KBr),  kertas saring Whattman 42, Akuades (H 2 O), dan Amonia p.a (NH 3 ).
Sintesis  polianilin  dengan  metode  polimerisasi interfasial  ditunjukkan  pada  Gambar  1  berikut. Gambar 2 menunjukkan rangkaian alat uji sensitivitas sensor.
Gambar 1. Metode pengujian.
Gambar 2. Rangkaian alat uji sensitivitas sensor [18].

## 3. Hasil dan Pembahasan
Sintesis Polianilin
Pada kajian ini, sintesis PANi menggunakan metode interfasial  atau  antarmuka.  Metode  ini  dilakukan dengan mencampurkan antara monomer anilin dalam larutan aqua ,  antara  asam,  anilin,  dan  oksidator. Bentuk  polimer  yang  dihasilkan  berupa  nanoserat. Bahan  utama  berupa  monomer  anilin  (5  M)  yakni anilin  sejumlah  0,46  mL  p.a  yang  kemudian divariasikan  menjadi  2  M  dan  3  M  yang  dilarutkan dalam  1  mL  toluena.  Toluena  bersifat  non  polar, sehingga dapat melarutkan anilin, kedua campuran ini disebut  sebagai  fasa  organik.  Sebagai  oksidator sekaligus inisiator, digunakan ammonium peroksidisulfat (NH) 4 S 2 O 8 sebanyak 1,14 gram yang dilarutkan ke dalam 100 ml larutan HCl 1 M, larutan ini  disebut  larutan  air  ( aquous ).  HCl  ini  digunakan sebagai  katalis  untuk  meningkatkan  konduktivitas polianilin. Dalam sintesisnya setelah masing-masing fasa  dibuat,  campuran  antara  anilin  dan  toluena ditambahkan  setetes  demi  setetes  ke  dalam  fasa  air yang  bertujuan  agar  posisi  interfasialnya  tidak bergeser.
Adanya  perbedaan  polaritas  diantara  keduanya membuat  kedua  campuran  terpisah.  Larutan  fasa organik berada di atas dan fasa air di lapisan bawah. Proses  polimerisasi  berlangsung  ditandai  dengan dengan  polianilin  mengisi  larutan  fasa  air  karena polianilin  memiliki  sifat  hidrofilik  yaitu  berikatan dengan air. Proses polimerisasi berada di antara batas fasa.  Mula-mula  inisiator  akan  mengoksidasi monomer, sehingga terbentuk kation kopling radikal dan rearomatisasi. Pada proses kopling radikal terjadi penggabungan  antara  bagian  kepala  dan  ekor  yaitu pada  posisi  N  dan  para-radikal  kation  yang menghasilkan  dimer  kation. Pada  tahap  selanjutnya, proses  rearomatisasi  di  mana  kation  mengalami penyusunan ulang membentuk polimer menjadi tidak bermuatan berupa p-aminodifilamin yang mengakibatkan  warna  larutan  menjadi  merah  muda. Setelah itu, pada tahap propogasi terjadi perpanjangan rantai  polimer  membentuk  polimer  berwarna  biru gelap  yang  disebut  pernigranilin  terprotonasi.  Pada tahap  terakhir  disebut  reaksi  terminasi,  di  mana oksidator  telah  habis  digunakan  selama  proses propagasi, sehingga garam pernigranilin tersebut akan tereduksi dengan anilin yang tidak bereaksi, sehingga membentuk garam emeraldine yang berwarna hijau. Skema  reaksi  polimerisasi  anilin  dapat  dilihat  pada Gambar 3 berikut.
(a)
(b) (c) (d)
Gambar 3. Skema reaksi polimerisasi anilin (a) tahap inisiasi, (b) tahap radikal dan rearomatisasi, (c) tahap propagasi, dan (d) tahap terminasi [19].
Pada  Gambar  4  di  bawah  ini,  menunjukkan  terjadi perubahan  mulai  dari  monomer  ke  polimer.  Pada awalnya,  oligomer  anilin  berwarna  merah  muda, kemudian bertransformasi menjadi garam emeraldine berwarna biru dan akhirnya menjadi hijau gelap yang mengindikasikan  dihasilkannya  polianilin  dalam bentuk garam emeraldine .
(a)
(b) (c)
(d)
Gambar 4. Tahap polimerisasi anilin (a) sebelum pencampuran fasa organik ke fasa air, (b) fasa air yang telah ditambahkan beberapa fasa organik, (c) beberapa saat setelah dilakukan pencampuran, dan (d) anilin yang telah didiamkan beberapa lama.
Proses  polimerisasi  berlangsung  selama  24  jam. Selama  proses  ini  berlangsung,  rantai  PANi  akan semakin  panjang dan teroksidasi  yang diindikasikan dengan  warna  merah  pada  larutan  [20].  Gambar  5 berikut  menunjukkan  hasil  polimerisasi  setelah didiamkan selama 24 jam.
Gambar 5. Hasil polimerisasi setelah didiamkan selama 24 jam.
Setelah 24 jam seperti yang terlihat pada Gambar 5, oligomer  akan  berubah  menjadi  polimer  berwarna hijau  gelap  yang  mengendap  pada  bagian  bawah. Produk  yang  dihasilkan  merupakan  bentuk  garam
Emeraldine (ES)  berwarna  hijau  gelap.  Endapan tersebut kemudian dicuci dengan HCl 0,1 M, etanol teknis,  dan  akuades  secara  bertahap.  HCl  selain sebagai agen protonasi dalam rantai polimer dengan ion klorida menjadi lebih seragam, dalam hal ini juga berfungsi  untuk  menghilangkan  pengotor  berupa monomer  dan  oksidan  yang  terbentuk  selama polimerisasi.  Sedangkan  pencucian  dengan  aseton dilakukan  untuk  menghilangkan intermediate senyawa organik dengan oligomer [21]. Hasil filtrasi tersebut kemudian dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu 60 o C untuk menghilangkan sisa airnya, sehingga  menghasilkan  serbuk  polianilin  dalam bentuk garam Emeraldine (ES) ditandai dengan warna serbuk yang dihasilkan merupakan ciri khas polianilin bentuk garam Emeraldine . Dalam proses pemanasan, suhu  harus  dijaga  tetap  rendah  agar  dopan  tidak hilang,  serta  polimer  tidak  mengalami  degradasi. Serbuk  polianilin  kemudian  dikarakterisasi  dengan FTIR untuk mengetahui ikatan yang terbentuk dalam hasil  polimerisasi  polianilin.  Perubahan  warna  yang terkait  dengan  PANi  dalam  keadaan  oksidasi  yang berbeda dapat digunakan dalam sensor dan perangkat elektronik  [22].  Metode  terbaik  untuk  membuat sensor  PANi  adalah  dapat  dikatakan  untuk memanfaatkan konduktivitas yang dramatis, perubahan antara bilangan oksidasi atau doping yang berbeda tingkat [23].

## Karakterisasi FTIR
Karakterisasi  FTIR  bertujuan  untuk  melihat  gugus fungsi  yang  terbentuk  pada  sampel  polianilin  yang telah  disintesis.  Data  perolehan  hasil  karakterisasi dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7 berikut ini.
Gambar 6. Spektrum FTIR polianilin konsentrasi anilin 2, 3, dan 5 M.
Gambar 7. Spektrum FTIR anilin [24].
Dilihat  dari  spektrum  FTIR  dari  anilin  di  atas, menguatkan  bahwa  pada  kajian  ini  anilin  berhasil disintesis menjadi polianilin, ditandai dengan adanya perbedaan  antara  spektrum  anilin  pada  Gambar  6 dengan  spektrum  hasil  karakterisasi  polianilin  yang diperoleh pada Gambar 7, yaitu adanya gugus fungsi yang dihasilkan anilin, hilang pada gugus fungsi yang dihasilkan polianilin. Gugus fungsi yang hilang yaitu gugus fungsi N-H pada spektrum 1.614 cm -1 , selain itu terdapat pula gugus fungsi yang tidak ditemukan pada  anilin,  tetapi  ditemukan  pada  polianilin,  salah satunya  yaitu  gugus  fungsi  C-C stretching benzoin pada  spektrum  1.479  cm -1 ,  sedangkan  gugus  fungsi yang  lain  hanya  mengalami  pergeseran  pada spektrumnya.  Dari  hasil  spektrum  yang  diperoleh, disimpulkan  interfasial  menghasilkan  polianilin dengan metode polimerisasi interfasial menghasilkan polianilin (PANi) dengan bentuk garam Emeraldine .
Tabel  1  berikut  menunjukkan  data  pengamatan spektrum FTIR.
Tabel 1. Data pengamatan spektrum FTIR [25].
Referensi spektrum anilin ( cm -1 ) Spektrum ( cm -1 ) Dugaan gugus fungsi Konsentrasi anilin 2 M 3 M 5 M
900-1.143 1.141,86  1.139 1.139,93 Vibrasi dari struktur  (- NH*=). 1.296- 1.303 1.296,16  1.292,31  1.298,09 C-N stretching cincin benzoid. 1.474 1.479,40  1.475,54  1.475,54 C-C stretching cincin benzoid (N-B-N). 1.560- 1.589 1.570,06  1.568,13  1.568,13 C=C stretching cincin quinoid (N=Q=N). 2.366 2.365,59  2.370,51  2.372,44 C-H stretching. 3.100- 3.407 3.228,84  3.226,91  3.228,84 N-H stretching.
Tabel 1 menunjukkan adanya peregangan ikatan C-C gugus benzoid dan  C=C  gugus quinoid ditandai dengan  munculnya  puncak  serapan  pada  bilangan gelombang 1.479,40 cm -1 dan 1.570,06 cm -1 ; 1.475,54 cm -1 dan 1.568,13; serta 1.475,45 dan 1.568,13 untuk konsentrasi anilin berturut-turut 2 M, 3 M, dan 5 M. Keduanya  merupakan  gugus  cincin  yang  ada  pada suatu fasa polianilin (PANi) yang menguatkan dugaan bahwa  hasil  dari  sintesis  polimerisasi  interfasial menghasilkan polianilin.
Karakteristik  spektrum  polianilin  yang  terdoping bersifat konduktif terdapat pada puncak 1.242,16 cm - 1 , 1.238,30 cm -1 , dan 1.226,73 cm -1 untuk konsentrasi anilin berturut-turut 2 M, 3 M, dan 5 M. Puncak ini menandakan peregangan struktur polaron C-N*, yang terbentuk dari hasil doping polianilin (PANi) dengan HCl. Pada bilangan gelombang 1.141 cm -1 , 86 cm -1 , 1.139 cm -1 , dan 1.139,92 cm -1 terdapat pada puncak spektrum  yang  menandakan  vibrasi  dari  struktur  – NH + =,  struktur  ini  terbentuk  dari  proses  doping polianilin  (PANi)  dan  HCl.  Gambar  8  beirkut
menunjukkan  spektrum  FTIR  polianilin  garam Emeraldine .
Gambar 8. Spektrum FTIR polianilin (PANi) garam emeraldine [25].
Data hasil FTIR apabila dibandingkan dengan kajian sebelumnya, hasil FTIR yang terekam pada kajian ini mengalami  sedikit  pergeseran  dari  spektrum  kajian sebelumnya, tetapi pergeseran yang dihasilkan tidak terlalu  signifikan.  Hasil  kajian  dapat  dilihat  pada Gambar  8  di  atas  [25].  Berdasarkan  hasil  spektra FTIR pada polimer dengan konsentrasi 2, 3, dan 5 M yaitu absorbansi yang dihasilkan. Konsentrasi anilin 2 M menghasilkan spektrum absorbansi yang tertinggi, jika dibandingkan dengan konsentrasi 3 M dan 5 M. Hal ini dikarenakan ikatan pada konsentrasi ini lebih kuat  dan  memiliki  atom  yang  ringan,  sehingga dibutuhkan  energi  yang  besar  untuk  meregangkan ikatan tersebut. Frekuensi vibrasi berbanding terbalik dengan massa atom, sehingga vibrasi atom yang lebih besar terjadi pada frekuensi yang lebih rendah.

## Konduktivitas Polianilin
LCR  meter  digunakan  untuk  mengukur  hasil resistansi polianilin. Hasil pengukuran resistansi akan dikonversi  untuk  mendapatkan  nilai  konduktivitas listrik.  Hasil  pengukuran  dikonversi  menggunakan rumus  resistivitas.  Gambar  9  berikut  menunjukkan nilai konduktivitas polianilin.
Gambar 9. Nilai konduktivitas polianilin.
Dari  Gambar  9  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  nilai konduktivitas  polianilin  berbanding  terbalik  dengan konsentrasi  anilin.  Dari  hasil  kajian  diperoleh konsentrasi  anilin  berbanding  terbalik  dengan  nilai konduktivitas  polimer.  Konsentrasi  2  M  memiliki konduktivitas  tertinggi  yakni  4,88x10 -5 S/cm, kemudian diikuti konsentrasi 3 M pada konduktivitas 9,72x10 -6 S/cm,  dan  terakhir  pada  konsentrasi  5  M pada  6,09x10 -6 S/cm.  Pada  konsentrasi  anilin  yang
0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 Ko nd uk tiv ita s ( S/ cm ) Konsentrasi Anilin (M)
tinggi,  banyak  monomer  yang  tidak  dapat  bereaksi secara  stoikiometri  dengan APS  akibat jumlah tidak proporsional  selama  proses  reaksi,  sehingga  terjadi aglomerasi  dan  terbentuk  partikel  granular,  di  mana partikel  granular  dapat  mempengaruhi  nilai konduktivitas  polianilin  menjadi  lebih  rendah.  Dari data  perolehan di  atas,  diperoleh  nilai  konduktivitas antara 10 -8 –10 -3 S/cm yang menandakan bahwa hasil polimerisasi merupakan tipe semikonduktor, di mana level sensitivitas yaitu >10 -3 S/cm konduktor, 10 -8 –10 - 3 S/cm semikonduktor, dan <10 -8 S/cm isolator.

## Sensitivitas Sensor
Pengukuran  sensitivitas  polianilin  diukur  dengan memaparkan  gas  amonia  terhadap  sampel  yang berbentuk  pelet  selama  10  menit,  yang  berasal  dari larutan  amonia  yang  dipanaskan  pada  suhu  50 o C dengan variasi konsentrasi 2, 5, 10, 50, dan 100 ppm dengan volume 10 ml. Pada konsentrasi gas amonia dalam  rentang  2  ppm  –  100  ppm  termasuk  dalam rentang  konsentrasi  yang  berbahaya,  yang  memiliki toleransi terjadinya dampak paling lama 1-2 minggu dengan  konsentrasi  amonia  maksimal  100  ppm. Dampak paling ringan yang dapat ditimbulkan adalah iritasi  pada  mata,  hidung,  dan  tenggorokan.  Efek paling  merugikan  dapat  menyebabkan  luka  bakar pada  saluran  pernapasan  manusia,  kulit  dan  mata. Pada  saat  polimer  terpapar  gas  amonia,  polianilin yang  berbentuk  garam emeraldine mengalami deprotonasi  kembali  menjadi  basa emeraldine yang disebabkan  oleh  uap  amonia  yang  dipaparkan terhadapnya. Gambar 10 berikut menunjukkan proses protonasi-deprotonasi polianilin.
Gambar 10. Proses protonasi-deprotonasi atau doping dedoping polanilin [26].
Gambar 10 di atas menggambarkan proses kimia yang terjadi  saat  polianilin  terpapar  gas  amonia  yang mengalami  protonasi-deprotonasi  polianilin.  Mula- mula polimer anilin dalam bentuk garam emeraldine yang  terhubung  melalui  ikatan  amina  (-N-), membentuk cincin benzoid akan melepaskan elektron saat  terpapar  dengan  gas  amonia.  Ikatan  (-N-)  ini mengalami  deprotonasi  menjadi  basa emeraldine . Ikatan  amina  (-N-)  yang  melepaskan  elektron membentuk  cincin quinoid dan benzoid yang terhubung satu sama lain oleh ikatan amina (-N=) dan amina  (-N-).  Terjadinya  proses  protonasi  ditandai dengan  naiknya  nilai  resistansi  dari  sebelum pemaparan  gas  amonia  ke  setelah  pemaparan  gas amonia.  Gambar  11  berikut  menunjukkan  nilai sensitivitas sensor gas amonia polianilin.
Gambar 11. Nilai sensitivitas sensor gas amonia polinianilin 2, 3, dan 5 M.
Dari  Gambar  11,  dapat  dilihat  nilai  sensitivitas polianilin pada saat pemaparan gas amonia selama 1 menit dengan variasi konsentrasi anilin 2, 3, dan 5 M. Setelah  pemaparan  gas  amonia  dengan  berbagai konsentrasi yaitu 2, 5, 10, 50, dan 100 ppm, diperoleh nilai  sensitivitas  sensor  meningkat  seiring  dengan penambahan  konsentrasi  gas  amonia.  Namun  ada beberapa hasil perolehan yang menurun, seperti nilai sensitivitas yang diperoleh pada konsentrasi anilin 3 M.  Pada  saat  penambahan  gas  amonia  sebesar  10 ppm,  nilai  sensitivitasnya  menurun  dari  -3,53% menjadi  -24,86%.  Hal  ini  diperkirakan  pada  saat pemaparan,  terdapat  gas  amonia  yang  keluar  dari erlenmeyer.
Perolehan  nilai  sensitivitas  tertinggi  diperoleh  dari nilai sensitivitas polianilin 2 M yaitu sebesar 82,81% dengan pemaparan gas amonia 100 ppm. Terdapat 2 variasi konsentrasi anilin yang pada saat penambahan gas  amonia  2 ppm  dan  5  ppm  telah  mencapai batas deteksi yang ditandai dengan nilai sensitivitas negatif. Hasil  sensitivitas  yang  diperoleh  dari  tiga  variasi konsentrasi  anilin  disimpulkan  bahwa  nilai sensitivitas  berbanding  lurus  dengan  konsentrasi anilin.
Waktu recovery sensor dipengaruhi melalui kenaikan resistansi,  di  mana  makin  tinggi  lonjakan  resistansi dari menit ke menit, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke resistansi awal. Dengan kata  lain,  semakin  tinggi  kenaikan  resistansi,  maka semakin  lama  waktu recovery yang  dibutuhkan. Perkiraan yang mempengaruhi terjadinya train error dimungkinkan  karena  pada  saat  kompaksasi  serbuk polianilin  tidak  tercampur  dengan  baik  atau  tidak homogen,  sehingga  alur  elektron  menjadi  kurang baik. Gambar 12 berikut menunjukkan perbandingan sensitivitas  polianilin  pada  pemaparan  gas  amonia 100 ppm selang waktu 1 menit dan 10 menit.
Se ns iti vi ta s (% ) Konsentrasi gas amonia 2-100 (ppm) 2M 3M 5M
Gambar 12. Perbandingan sensitivitas polianilin pada pemaparan gas amonia 100 ppm selang waktu 1 menit dan 10 menit.
Gambar  12  di  atas  menunjukkan  bahwa  polianilin memiliki  daya sensing yang  agak  stabil,  hal  ini dibuktikan  dengan  nilai  sensitivitas  yang  dihasilkan tidak terlalu jauh antara pemaparan gas amonia pada menit  pertama  dengan  menit  ke-10.  Naik  dan turunnya  sensitivitas  dari  rentang  waktu  tersebut kemungkinan  disebabkan  terdapat  uap  amonia  yang keluar  dari  erlenmeyer  atau  amonia  baru  menguap sempurna setelah 1 menit.

## 4. Kesimpulan
Polianilin  telah  berhasil  disintesis  dan  diperoleh bubuk  berwarna  hijau  yang  mengindikasikan terbentuknya  polianilin  dalam  bentuk  garam emeraldine . Struktur –NH + = pada spektrum 1.139 cm - 1 yang merupakan penanda terjadinya protonasi akibat penambahan dopan, serta hadirnya cincin quinoid dan benzoid yang  menguatkan  dugaan  bahwa  hasil  dari sintesis  dengan  metode  polimerisasi  interfasial  pada kajian  ini  menghasilkan  polianilin  dalam  bentuk garam emeraldine .  Adapun  nilai  konduktivitas  dan sensitivitas  yang  dihasilkan  berbanding  terbalik dengan  konsentrasi anilin yang digunakan pada  saat polimerisasi.  Konduktivitas  tertinggi  diperoleh  pada konsentrasi  anilin  2  M  yaitu  2,9x10 -5 S/cm  dan sensitivitas 8,28x10 -1 cm -1 untuk konsentrasi amonia 100  ppm.  Dari  hasil  yang  diperoleh,  nilai konduktivitas  yang  diperoleh  antara  10 -8 –10 -3 S/cm yang menandakan hasil polimerisasi merupakan tipe semikonduktor.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  pada  kesempatan  ini  mengucapkan  terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik berupa  materi  maupun  pikiran,  sehingga  kajian  dan artikel  ini  dapat  terselesaikan.  Yang  kedua,  penulis mengucapkan  terima  kasih  kepada  AK-Manufaktur Bantaeng  yang  telah  memberikan  fasilitas  untuk melaksanakan kajian ini, serta BPSDMI Kementerian Perindustrian  atas  bantuan  dana  penelitian  melalui Program  Penelitian  Hibah  Eksternal  2021  yang dibiayai  melalui  DIPA-BPSDMI  Kementerian Perindustrian.

## Daftar Pustaka
[1] N. Widiyanti and N. P. Putri, “Sintesis Polianilin dengan Metode Interfasial Menggunakan Variasi
Larutan dalam Fasa Organik,” 2018. [2] R. Wulandari and N. P. Putri, “Sintesis Soluble Polianilin dengan Variasi Jenis dan Konsentrasi
Dopan,” Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika , vol. 9, p. 211, Jul. 2021, doi: 10.23960/jtaf.v9i2.2809.
[3] C. Dhand, P. R. Solanki, M. K. Pandey, M. Datta, and  B.  D.  Malhotra,  “Electrophoretically deposited  polyaniline  nanotubes  based  film  for cholesterol detection,” Electrophoresis , vol. 31, no.  22,  pp.  3754–3762,  Nov.  2010,  doi: 10.1002/elps.201000321.
[4] R. Kandulna, R. B. Choudhary, R. Singh, and D. Nayak, “Augmented properties for PPY-PANI- ZnO  nanocomposite  as  electron  transport  layer material for organic light emitting diode (OLED) application,”  presented  at  the  Dae  Solid  State Physics Symposium 2018, Hisar, Haryana, India, 2019, p. 030439. doi: 10.1063/1.5113278.
[5] V.  Lystianingrum, Superkapasitor  sebagai Alternatif  Penyimpan Energi Untuk  Bus Listrik Di Indonesia: Potensi Dan Tantangan . 2019.
[6] J.  Zhang et  al. ,  “Pd/PANI/Ti  composite electrocatalyst  with  efficient  electrocatalytic performance: Synthesis, characterization, stability,  kinetic  studies,  and  degradation mechanism,” Journal of Alloys and Compounds , vol.  902,  p.  163723,  May  2022,  doi: 10.1016/j.jallcom.2022.163723.
[7] R. Bagherzadeh, M. Gorji, M. S. Sorayani Bafgi, and  N.  Saveh-Shemshaki,  “18  -  Electrospun conductive  nanofibers  for  electronics,”  in Electrospun  Nanofibers ,  M.  Afshari,  Ed.,  in Woodhead  Publishing  Series  in  Textiles.  , Woodhead Publishing, 2017, pp. 467–519. doi: 10.1016/B978-0-08-100907-9.00018-0.
[8] A.  Aspi,  M.  Malino,  and  B.  P.  Lapanporo, “Analisis  Data  Spektrum  Spektroskopi  FT-IR untuk Menentukan Tingkat Oksidasi Polianilin,” PRISMA FISIKA , vol. 1, no. 2, Sep. 2013, doi: 10.26418/pf.v1i2.3066.
[9] D.  Zappa et  al. ,  “Metal  oxide  nanostructures: preparation,  characterization  and  functional applications  as  chemical  sensors,” Beilstein  J. Nanotechnol. , vol. 8, pp. 1205–1217, Jun. 2017, doi: 10.3762/bjnano.8.122.
[10] A. H. Majeed et al. , “A Review on Polyaniline:
Synthesis,  Properties,  Nanocomposites,  and Electrochemical  Applications,” International Journal of Polymer Science , p. 19, 2022.
[11] J.  Xue,  T.  Wu,  Y.  Dai,  and  Y.  Xia, “Electrospinning  and  Electrospun  Nanofibers: Methods,  Materials,  and  Applications,” Chem. Rev. , vol. 119, no. 8, pp. 5298–5415, Apr. 2019, doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00593.
[12] D. Purnawati, A. D. Nugraheni, H. Shalihah, and L.  Laraswati,  “Pembuatan  Nanofiber  Polivinil Alkohol (PVA) Dengan Metode Electrospinning Sebagai Masker Debu Vulkanik,” Jurnal Fisika Indonesia , vol. 21, no. 1, Art. no. 1, Mar. 2017, doi: 10.22146/jfi.38656.
[13] D.  C.  Pane,  “Pembuatan  dan  Karakterisasi Sensor Gas Amonia Berbasis Polianilin,” 2009. [Online].
Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:91742 357
[14] S. B. Kulkarni, Y. H. Navale, S. T. Navale, F. J. Stadler,  and  V.  B.  Patil,  “Room  temperature ammonia  gas  sensing  properties  of  polyaniline nanofibers,” J  Mater  Sci:  Mater  Electron ,  vol. 30,  no.  9,  pp.  8371–8380,  May  2019,  doi: 10.1007/s10854-019-01154-x.
[15] Zh. A. Boeva and V. G. Sergeyev, “Polyaniline: Synthesis,  properties,  and  application,” Polym. Sci.  Ser.  C ,  vol.  56,  no.  1,  pp.  144–153,  Sep.
2014, doi: 10.1134/S1811238214010032.
[16] Eftakhari, “Nanostructured
Conductive
Polymers  |  Wiley  Online  Books.”  Accessed:
Nov. 11, 2023. [Online]. Available: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.100
2/9780470661338
[17] F. Heydari, S. S. S. Afghahi, M. Manteghian, and M. J. Taghizadeh, “Nanosized  amorphous  (Co‚ Fe) oxide particles decorated PANI–CNT: facile synthesis‚ characterization‚ magnetic‚ electromagnetic properties and their application,” Int  Nano  Lett ,  vol.  7,  no.  4,  pp.
275–283, Dec. 2017, doi: 10.1007/s40089-017- 0223-1.
[18] M. M. J. Albar, N. Ramli, A. Jamion, S. N. Atika, T.  Marimuthu,  and  K.  P.  Sambasevam, “Fabrication of Ammonia Gas Sensor Based on Polyaniline/Mussel  Shell  Composite,”  vol.  13, no. 6, 2020.
[19] A.  M.  P.  Hussain  and  A.  Kumar, “Electrochemical synthesis and characterization of chloride doped polyaniline,” Bull Mater Sci , vol.  26,  no.  3,  pp.  329–334,  Apr.  2003,  doi: 10.1007/BF02707455.
[20] I. Rahayu, A. Wijayati, and S. Hidayat, “Sintesis dan  Karakterisasi  Polianilina  Doping  Asam Klorida  dengan  Metode  Interfasial,” JKV ,  pp.
74–79, Nov. 2015, doi: 10.15408/jkv.v0i0.3143.
[21] J.  Stejskal  and  R.  G.  Gilbert,  “Polyaniline. Preparation  of  a  Conducting Polymer:  (IUPAC
Technical Report).” De Gruyter. doi:
10.1515/iupac.74.0085.
[22] V.  Babel  and  B.  L.  Hiran,  “A  review  on polyaniline composites: Synthesis,
characterization,  and  applications,” Polymer Composites , vol. 42, no. 7, pp. 3142–3157, Jul. 2021, doi: 10.1002/pc.26048.
[23] S.  Virji,  J.  Huang,  R.  B.  Kaner,  and  B.  H. Weiller,  “Polyaniline  Nanofiber  Gas  Sensors: Examination  of  Response  Mechanisms,” Nano
Lett. , vol. 4, no. 3, pp. 491–496, Mar. 2004, doi: 10.1021/nl035122e.
[24] H. Zhu, S. Peng, and W. Jiang, “Electrochemical Properties  of  PANI  as  Single  Electrode  of Electrochemical Capacitors
in Acid Electrolytes,” The Scientific World Journal , vol. 2013, pp. 1–8, 2013, doi: 10.1155/2013/940153.
[25] A. N. J. Al-Daghman, K. Ibrahim, N. M. Ahmed, and M. A. A.- Messiere, “EFFECT OF DOPING BY  STRONGER  IONS  SALT  ON  THE MICROSTRUCTURE  OF  CONDUCTIVE
POLYANILINE-ES: STRUCTURE AND
PROPERTIES,” Journal of Optoelectronics and
Biomedical Materials , vol. 8, no. 4, pp. 175–183, 2016.
[26] A. Bimantoro, A. Manaf, and M. A. E. Hafizah, “Sintesis  dan  Karakterisasi  Polimer  Konduktif Polianilin  sebagai  Matriks  Material  Komposit Penyerap Gelombang Mikro,” 2014.