© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI ELEKTRODA SELEKTIF ION Pb 2+ JENIS KAWAT PERAK TERLAPIS DENGAN IONOFOR 1,10-DIBENZYL-1,10-DIAZA-18-CROWN-6
Anton Yuntarso 1, Muji Harsini 2 , Dheasy Herawati 3 , Khoirul Ngibad 4
1),3),4) Dosen Fakultas Ilmu Kesehatan, UMAHA Sidoarjo, 2) Dosen FMIPA UNAIR Surabaya
Email : anto_yuntarso@dosen.umaha.ac.id

## ABSTRACT
Lead  concentration  greater  than  10  µg/L  make  health  problem  among  other  thing  decrease  in intelligence, nervous system disorders, so lead rapid analysis with high accuracy and precision is needed. The aim of this  research are to  know the composition of ESI-Pb 2+ membrane silver  wire coated type PVC/ 1,10- dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 ,  optimum  pH  condition  and  to  study  the  characteristic  electrode,  such  as Factor  Nernst,  range  measurement,  limit  detection,  accuracy  and  precision,  selectivity,  and  blood  serum sample  accuracy.  The  result  has  shown  that  potensial  measurement  with  Ag/AgCl  reference  electrode  give the  best  membrane  composition  of  45  mg  PVC,  90  mg  NPOE,  10  mg  KTCPB,  5  mg 1,10 - dibenzyl-1,10- diaza-18-crown-6 in  0,5 ml THF solution. The optimum pH is 3-7 and gave 29,64 mV as Factor Nernst with range measurement 10 -1 –10 -6 M, limit detection was noted at 1,28.10 -6 M, and accuracy is 73% - 157% in 10 - 6 –10 -1 M Pb 2+ solution with  variation coefficient 0,70–1,2. The selectivity constanta is 𝐾 𝑖,𝑗 𝑃𝑜𝑡 < 1 toward K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , Cu 2+ dan Fe 3+ as interfering ions. Recovery percentage of Ion Selective Electrode Pb 2+ silver wire  coated  type  with  PVC  / 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 to  blood  serum  sample  has  shown  95%  - 143% and 110%-117% compare with AAS.
Keywords : ion selective electrode Pb 2+ , lead, wire coated, 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6

## PENDAHULUAN
Keberadaan  timbal  (Pb)  di  lingkungan semakin meningkat dengan meningkatnya aktivitas  penambangan,  peleburan  baja,  berbagai aplikasi  di  bidang  perindustrian  dan  penggunaan pestisida. Semakin banyaknya timbal di lingkungan,  kadar  timbal  dalam  rantai  makanan juga semakin meningkat dan dapat meracuni otak, darah,  organ  hati  dan  ginjal.  Timbal  juga  dapat merusak  sistem  syaraf  pusat  dengan  mekanisme mengikat  gugus  thiol  (-SH)  dan  atau  mengikat gugus  karboksilat  pada  enzim  sehingga  membuat inaktivasi  pada  enzim.  Akumulasi  logam  Pb  pada darah  seseorang  ≥  10  µg/L,  mempunyai  resiko tinggi  pada  kerusakan  sistem  syaraf,  penurunan kecerdasan,  dan  autisme.  (Matta dkk ,  1996).
Autisme merupakan bentuk gangguan
perkembangan anak yang salah satunya disebabkan  oleh  logam  berat,  diantaranya  timbal. Kanada  dan  Jepang  mengalami  peningkatan mencapai  40  %  sejak  1980.  Kasus  autis  di California  mencapai  9  (sembilan)  kasus  per  hari pada tahun 2002. Beberapa rumah sakit di Jakarta mengalami  peningkatan  tajam  hingga  mencapai 400  %  pada  tahun  2002  dibandingkan  dengan tahun  sebelumnya.  Perkembangan  analisis  logam Pb  memungkinkan  diagnosa  terhadap  seseorang yang  terpapar  Pb  lebih  cepat  dan  lebih  akurat. (Heryando,  1994).  Beberapa  teknik  pengukuran logam  timbal  telah  banyak  dikembangkan, diantaranya  menggunakan  spektrofotometer  UV- Vis,  spektrofotometer  serapan  atom  (AAS), inductive coupled plasma-mass spectrophotometer (ICP-MS), inductive  coupled  plasma-atomic
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
emission  spectrophotometer (ICP-AES).  Metode analisis timbal secara voltametri juga dikembangkan oleh Hynek dkk (2011).
Pada  penelitian  tersebut  sampel  yang digunakan  massanya  sangat  kecil  yaitu  5–20  mg yang  didigesti  dengan  kombinasi  senyawa  HNO3 (65% w/w )  +  H2O2  (30% w/w ),  kombinasi  tersebut merupakan kombinasi yang menguntungkan untuk menghasilkan respon elektrokimia. Dalam metode ini  digunakan  tiga  macam  elektroda  yaitu elektroda  tetes  merkuri,  elektroda  pasta  karbon dan  elektroda  screen  printed  yang  terbuat  dari multi-walled nanotubes (MWNT).
Talebi dan
Safigholi (2006), mengembangkan metode flame atomic absorption spectrometry
(FAAS) untuk menentukan kandungan  timbal  dalam  jumlah trace pada sampel  air.  Teknik-teknik    pengukuran  tersebut dibutuhkan  pereaksi  serta  peralatan  yang  relatif mahal,  oleh  karena  itu  diperlukan  metode pemeriksaan  logam  timbal  yang  mudah,  murah dengan tetap mempunyai nilai akurasi, presisi, dan linieritas  yang  tinggi  yaitu  potensiometri  dengan elektroda selektif ion (ESI). (Evan, 1991).
Pembuatan  elektroda  selektif  ion  (ESI) diperlukan  ionofor  yang  selektif,  bersifat  lipofil sehingga  larut  dalam  membran  dan  memberikan reaksi  yang  reversibel  dengan  ion  target. Penentuan timbal secara potensiometri
menggunakan  elektroda  selektif  ion  terdapat  dua jenis,  diantaranya  jenis  tabung  bermembran polimer dengan menggunakan larutan pembanding dalam  ( inner  solution )  yang  telah  banyak  diteliti.
Metode  ini  menggunakan  berbagai  variasi membran  dan  ionofor,  diantaranya  membran polimer  selulosa  dengan  ionofor  fosfat  organik 2- ethylhexyl  phosphoric  acid (D2EHPA)  (Arous,
2011),  membran  PVC  dengan  ionofor dimetylen bis ( 4-methylpiperidine  dithiocarbamat )  (Isildak,
2000),  membran  PVC  dengan  masing-masing ionofor 8-crown-6  ether , dibenzo-18-crown-6- ether , 4',4''(5'')-di-tert-butyldibenzo-18-crown-6- ether (dbdb-18-6) (Huang dkk ., 2008). Pembuatan ESI-Pb 2+ bermembran  PVC  tipe  tabung  dengan variasi anionic  site telah  dilakukan  oleh  Mousavi dkk (2000).  Elektroda  jenis  tabung  ini  memiliki kekurangan,  yaitu  rawan  terjadi  kebocoran  pada
membrannya dan memerlukan larutan pembanding dalam yang relatif lebih sulit dalam pembuatannya.  Ionofor  ini  juga  telah  digunakan untuk  sensor  ion  Hg 2+ secara  voltametri  (Harsini, 2006).
Elektroda  jenis  kedua  adalah  elektroda selektif  ion  jenis  kawat  perak  terlapis.  Elektroda jenis  kedua  ini  yang  dikerjakan  dalam  penelitian dikarenakan mempunyai kelebihan, pembuatannya mudah dan tidak memerlukan larutan pembanding dalam. Pada penelitian ini dibuat sensor Pb 2+ jenis kawat  perak  terlapis  menggunakan  ionofor senyawa 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 yang  merupakan  ligan  untuk  penentuan  logam timbal.  Beberapa  hal  yang  berpengaruh  terhadap kinerja  elektroda  antara  lain,  komposisi  membran dan  pH  larutan,  pengaruh  parameter  pengukuran serta kinerja sensor dipelajari.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian
ini
dilaksanakan di Laboratorium  Kimia  Analitik  Departemen  Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga  Surabaya  pada  bulan    Januari  –  April 2015.

## Variabel Penelitian Variabel bebas
Variabel  bebas  adalah  variabel  yang besarnya  diubah-ubah.    Variabel  bebas  dalam penelitian ini adalah komposisi membran, konsetrasi larutan Pb 2+ dan pH larutan.

## Variabel terikat
Variabel  terikat  adalah  variabel  yang tergantung  pada  besarnya  variabel  bebas.  Dalam penelitian  ini  variabel  terikatnya  adalah  potensial sel.

## Variabel terkontrol
Variabel  terkontrol  adalah  variabel  yang nilainya  diupayakan  tetap.  Adapun  variabel terkontrolnya  adalah  tebal  membran,  waktu  dan temperatur,  pengukuran  membran,  serta  waktu perendaman membran.

## Bahan dan sampel penelitian
Bahan  kimia  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain  senyawa 1,10-dibenzyl- 1,10-diaza-18-crown-6 (Fluka), pottasium tetrakis(4-chlorophenyll ) borate (KTCPB) (Fluka), polyvinyl  chloride (PVC)  (Fluka),  2- nitrophenyl octyl ether (1-nitro-02-oktylobenzene) (NPOE)  (Fluka),  tetrahydrofuran  (THF),  kawat perak  diameter  0,5  mm  dengan  panjang  10  cm, buffer  asetat  0,5  M,  senyawa  NaCl,  KCl, MgCl 2 .6H 2 O, CaCl 2 .2H 2 O, Pb(NO 3 ) 2 , CuSO 4 .5H 2 O,  FeCl 3 ,  Aquadest.  Sedangkan sampel  untuk  uji  kinerja  ISE  digunakan    Pb  (II) dalam bentuk larutan Pb(NO 3 ) 2 dan sampel serum darah  digunakan  untuk  mengetahui  keterpakaian ESI-Pb 2+ pada pengukuran ion Pb 2+.

## Alat-alat penelitian
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  seperangkat  peralatan  potensiometer  merk Cyberscan  510  yang  terdiri  dari  elektroda pembanding  Ag/AgCl,  pengaduk  magnetik,  pH meter  merk  Metrohm,  kabel  RG-58  koaksial  dan alat-alat gelas yang biasa digunakan di laboratorium kimia analitik.

## Cara Kerja Pembuatan membran
Membran  dibuat  dengan  mencampur matriks  dasar  PVC,  plasticizer  NPOE  dengan perbandingan  yang  sama,  bahan  aktif  ionofor 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 dan anionic site KTCPB dengan komposisi berbeda-beda yang dilarutkan  dalam  pelarut  THF.  Adapun  komposisi membran  yang  dibuat  terlihat  pada  Tabel  1. Penimbangan  dilakukan  secara  berurutan  mulai dari NPOE, PVC, KTCPB dan 1,10-dibenzyl-1,10- diaza-18-crown-6 . Kemudian dilakukan pencampuran  dan  pengadukan  terhadap  PVC, NPOE,  KTCPB  dan 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18- crown-6 dengan  penambahan  THF  sampai homogen.  Membran  ini  siap  dilapiskan  pada elektroda kawat perak.
Tabel 1.  Komposisi bahan membran
Membran Elektroda Komposisi PVC (mg) NPOE (mg) KTCPB (mg) 1,10-dibenzyl-1,10- diaza-18-crown-6 (mg) 1 E-1 45 90 - - 2 E-2 45 90 5 - 3 E-3 45 90 - 5 4 E-4 45 90 5 5 5 E-5 45 90 10 5 6 E-6 45 90 5 10

## Sumber: Amron, 2011

## Pembuatan elektroda
Badan  elektroda  dibuat  dari  kawat  perak dengan  diameter  1  mm  sepanjang  10  cm.  Pada salah  satu  ujung  dibuat  berbentuk  bola  dengan diameter  4  mm.  Pada  ujung  ini  yang  dilapisi membran,  sedang  pada  ujung  yang  lain  dibiarkan terbuka.  Badan  elektroda  dilapisi  dengan  plastik polietilen  atau  kaca.  Konstruksi  badan  elektroda dapat  digambarkan  seperti  Gambar  1.  Bagian ujung  perak  berbentuk  bola  kemudian  dicelupkan pada  membran  yang  telah  dibuat.  Membran  yang telah menempel pada elektroda tersebut selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 50 o C  selama  12  jam  dan  kemudian  direndam  dalam larutan  Pb 2+ 0,1  M  selama  12  jam  agar  ion  Pb 2+ dapat  ter- khelasi secara  tetap  dalam  komponen membran. dalam larutan Pb 2+ 0,1 M selama 1 jam.

## Optimasi elektroda

## Komposisi membran
Untuk mengetahui kondisi optimum tersebut  dapat  dilakukan  optimasi  terhadap komposisi  membran.  ESI-Pb 2+ dapat  dikatakan baik  jika  memberikan  hubungan  antara  potensial dan log konsentrasi Pb 2+ yang linier dan memiliki harga faktor Nerst 29,57 mV/dekade.
Gambar 1.  Rangkaian alat pengukuran potensial ESI
ESI kawat perak terlapis
Elektrode Ag/AgCl
Kabel RG-58
Potensiometer
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586

## Optimasi pH
Pengaruh pH larutan terhadap potensial ESI Pb 2+ dapat  diketahui  dengan  mengukur  potensial Pb 2+ 10 -1 M  pada  pH  1,2,3,4,5,6  dan  7.  Optimasi pH ini dilakukan  setelah diperoleh  elektroda hasil optimasi. Elektroda terbaik dan konsentrasi larutan Pb 2+ yang memberikan respon Nernstian digunakan pada optimasi pH ini. Untuk mengkondisikan  larutan  Pb 2+ dalam  deret  pH tersebut,  ditambahkan  larutan  buffer  asetat  yaitu dengan  menambahkan  1  ml  larutan  buffer  asetat pH  1-7  pada  50  ml  seri  larutan  Pb 2+ yang memenuhi  persamaan Nernst ,  sehingga  setiap konsentrasi larutan Pb 2+ mempunyai nilai pH 1-7.
Uji kinerja elektroda selektif ion Pb 2+
Larutan Pb 2+ dengan  konsentrasi 10 -8 , 10 -7 , 10 -6 ,  10 -5 ,  10 -4 ,  10 -3 ,  10 -2 dan  10 -1 M  diukur potensialnya  dengan  ESI-Pb 2+ .Kemudian  hasil pengukuran dibuat kurva standar E (mV) terhadap log  [Pb 2+ ]  dan  ditentukan  persamaan  garis  regresi linier  untuk  sejumlah  data  sehingga  akan  didapat beberapa nilai faktor Nernst , yaitu nilai kemiringan  konsentrasi  yang  memberikan  nilai kemiringan  linier  mendekati  29,57  mV  dianggap sebagai jangkauan pengukuran.

## Batas deteksi
Batas  deteksi  (LOD)  Pb 2+ dapat  diperoleh dengan  membuat  2  (dua)  fungsi  garis,  yaitu  garis linier  dan  fungsi  garis  non  linier  pada  kurva  E (mV)  terhadap  log  [Pb 2+ ]  dari  elektroda  yang terbaik.  Kedua  fungsi  garis  tersebut  kemudian ditentukan titik potongnya. Jika titik potong kedua fungsi  diekstrapolasi  ke  absis,  maka  akan diperoleh log konsentrasi LOD dari ESI.

## Akurasi
Akurasi dapat ditentukan dengan melakukan  pengukuran  potensial  sel  larutan  Pb 2+ dengan konsentrasi yang memenuhi Faktor Nernst dengan  elektroda  ESI-Pb 2+ hasil  optimasi.  Hasil pengukuran  digunakan  untuk  membuat  kurva standar  sehingga  dapat  ditentukan  persamaam regresi  liniernya.  Dengan  menganalogkan  Y sebagai potensial sel larutan Pb 2+ , Nilai X sebagai konsentrasi  Pb 2+ yang  terukur  akan  didapatkan.
Persen perolehan kembali dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut :
% akurasi = konsentrasi terukur konsentrasi sesungguhnya × 100%

## Presisi
Untuk  mengetahui  apakah  kedapatulangan ESI  Pb 2+ baik,  maka  dilakukan  pengukuran potensial sel larutan Pb 2+ dengan konsentrasi yang berada dalam jangkauan pengukuran menggunakan  ESI  Pb 2+ hasil  optimasi  secara berulang.  Pengulangan  dilakukan  sebanyak  9 (sembilan) kali.  Presisi  ditentukan  dengan koefisien  variasi    (KV),  yaitu  dengan  persamaan berikut :
𝐾𝑉 = 𝑆𝐷 𝑥 × 100%
Dimana SD merupakan standar deviasi yang dapat ditentukan dengan
𝑆𝐷 = √ ∑( 𝑥 − 𝑥 ̅) 2 𝑛 − 1

## Selektivitas
Selektivitas  elektroda  ditentukan  dengan membandingkan harga potensial ion timbal  (Pb 2+ ) dengan harga nilai potensial ion matriks, sehingga dilakukan  pengukuran  potensial  larutan  Pb 2+ hasil optimasi.  Kemudian  larutan  Na + pada  konsentrasi yang sama dengan ion utama (Pb 2+ ) hasil optimasi diukur  potensialnya  menggunakan  ESI-Pb 2+ . Dengan  cara  yang  sama  diukur  potensial  larutan K + ,  Mg 2+ ,  Ca 2+ ,  Cu 2+ ,  Fe 3+ Dari  masing-masing pengukuran  potensial  ion  utama  dan  pengganggu dapat dibuat  kurva hubungan  antara potensial dan konsentrasi ion yang diukur untuk semua jenis ion.
Penentuan  nilai  tetapan  selektivitas  dihitung berdasarkan  rekomendasi  IUPAC  menggunakan metode  MPM  ( Match  Potential  Methods ). Besarnya tetapan selektivitas ditentukan berdasarkan  rasio  dari  selisih  antara  aktivitas  ion utama  dan  ion  matriks  dari  pengukuran  yang terpisah.  Secara  matematis  dirumuskan  dengan persamaan :
𝐾 𝑖𝑗 𝑃𝑎𝑡 = ∆𝑎 𝑖 ∆𝑎 𝑗
Jika 𝐾 𝑖𝑗 𝑃𝑎𝑡 <  1,  maka  Elektrode  lebih  selektif
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
terhadap    ion  utama  (i),  sedangkan  jika 𝐾 𝑖𝑗 𝑃𝑎𝑡
>1,  maka  elektrode  lebih  selektif  terhadap  ion
matriks (j)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pembuatan dan Optimasi Elektroda
Elektroda  selektif  ion  Pb 2+ jenis  kawat terlapis  (Gambar  2)  dibuat  variasi  komposisi membran  sesuai  dengan  Tabel  1,  bertujuan memperoleh  komposisi  membran  terbaik  dengan nilai  potensial  yang  memenuhi  Faktor Nernst .
Masing-masing  larutan  diukur  menggunakan elektroda  dengan  9  (sembilan)  kali  pengukuran. Hasil  rata-rata  pengukuran  beda  potensial  dari masing-masing  elektroda  pada  masing-masing konsentrasi larutan Pb 2+ dilihat pada Tabel 2.
Gambar 2. Konstruksi elektroda selektif ion Pb 2+ tipe kawat terlapis
Tabel 2. Data hasil pengukuran beda potensial (mV) elektroda E-1 s.d E-6
Dari Tabel 3 dapat diketahui bahwa elektroda yang  mempunyai  Faktor Nernst yang  paling mendekati  dengan  teoritis  (29,57)  adalah  elektroda E-5 dengan komposisi membran pada perbandingan antara anionic  site dan  ionofor  adalah  2:1  pada konsentrasi  Pb 2+ 10 -6 -10 -1 M  dengan  Faktor Nernst sebesar  29,64  dengan  faktor  korelasi  (R 2 )  sebesar 0,999.
Faktor Nernst untuk elektroda E-1, E-2, E-3, pada semua rentang konsentrasi larutan Pb 2+ kurang memenuhi  Faktor Nernst secara  teoritis.  Elektroda E-4,  E-5  dan  E-6  masih  memenuhi  Faktor Nernst secara  teoritis  pada  konsentrasi  larutan  .  Pb 2+ 10 -6 -
10 -1 M.  Elektrda  E-4  dan  E-6  dengan  komposisi perbandingan anionic  site dan  ionofor  1:1  dan  1:2 merespon  ion  Pb 2+ dalam  larutan  tidak  sebaik elektroda  E-5,  hal  ini  dikarenakan  jumlah  anionic site  yang  tidak  berlebih  pada  E-4  menyebabkan respon  membran  terhadap  kation  Pb 2+ masih dipengaruhi  oleh  adanya  anion  dalam  larutan, begitu  juga  dengan  kekurangan  anionic  site terhadap  ionofor  pada  E-6  menyebabkan  jumlah kation  Pb 2+ yang  terikat  pada  ionofor  lebih  banyak sehingga  keseimbangan  anion  dan  kation  dalam membran dan luar membran tidak terjadi. Elektroda E-4  dan  E-6  meskipun  masih  memenuhi  Faktor
Konsentrasi (M) Potensial rata-rata (mV) E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 E-6 10 -8 144,2 61,2 91,3 142,7  104,8  123,3 10 -7 91,1 16,8 80,4 130,1  113,4  110,6 10 -6 62,9 -41,4 80,0 140,8  124,6  105,3 10 -5 94,0 -47,0 103,3  158,4  151,2  146,1 10 -4 122,8 -47,4 117,1  188,7  180,5  165,7 10 -3 141,7 -35,7 120,9  220,1  211,9  205,4 10 -2 122,1 -21,5 120,8  256,2  241,2  225,7 10 -1 112,3 -14,4 121,8  278,5  271,8  260,3
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
Nernst secara  teoritis  tetapi  dengan  faktor  korelasi (R 2 ) yang lebih kecil dari elektoda E-5.
Tabel 3.  Faktor Nernst dan koefisien korelasi (R 2 ) elektroda E-1 s.d E-6
Membran Elektroda Rentang Konsentrasi (M) Faktor Nernst R 2 1 E-1 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 2,344 8,200 9,995 3,583 0,043 0,462 0,461 0,106 2 E-2 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 -8,383 -1,519 6,392 9,147 0,293 0,020 0,750 0,931 3 E-3 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 6,578 7,988 7,588 4,080 0,772 0,829 0,736 0,691 4 E-4 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 22,016 26,346 28,957 30,780 0,910 0,978 0,992 0,996 5 E-5 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 24,990 27,463 29,640 30,183 0,972 0,989 0,999 1,000 6 E-6 10 -8 – 10 -1 10 -7 – 10 -1 10 -6 – 10 -1 10 -5 – 10 -1 22,073 26,754 30,103 28,840 0,892 0,969 0,992 0,990
Gambar 3.  Kurva log konsentrasi vs potensial elektroda E-3 dan E-4
y = 7,588x + 137,218 R² = 0,736 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 P o te n si al ( m V)
Log konsentrasi [M] 10 -6 s.d 10 -1 y = 28,957x + 308,467 R² = 0,992 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 -8 -6 -4 -2
0 Po te n si al ( m V )
Log konsentrasi [M] 10 -6 - 10- 1
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586

## Gambar 4.  Kurva log konsentrasi vs potensial

## Optimasi pH
Pada  percobaan  ini  dilakukan  pengukuran beda  potensial  terhadap  larutan  Pb 2+ pada konsentrasi  10 -6 -10 -1 M  menggunakan  elektroda hasil optimasi. Masing-masing konsentrasi larutan tersebut  dikondisikan  pada  pH  1–7  menggunakan
buffer  asetat.  Sedangkan  pada  pH  >  7  tidak dilakukan  dikarenakan  ion  Pb 2+ telah  mengendap yang  ditunjukkan  dengan  timbulnya  kekeruhan pada larutan.
Gambar 5 . Hasil optimasi pH elektroda E-5 pada larutan Pb 2+ 10 -6 -10 -1 M

## Selektivitas
Selektivitas  merupakan  salah  satu  metode pengujian yang sangat penting bagi elektroda yang telah  dibuat  dan  dioptimasi.  Nilai  selektivitas  ini dapat  digunakan  Menurut  IUPAC,  dengan menggunakan metoda
MPM
data
selektivitasdiperoleh  dengan  mengukur  potensial larutan ion utama (Pb 2+ ) dan ion matriks K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , Cu 2+ dan Fe 3+ pada konsentrasi 10-6 M sampai 10-1 M secara terpisah, dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 4.
y = 29,640x + 300,596 R² = 0,999 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 P o te n si al ( m V) Log konsentrasi [M] 10-6-10-1 y = 30,103x + 290,093 R² = 0,992 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 P o te n si al ( m V) Log konsentrasi [M] 10-6-10-1 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 P ot en sial ( m V) pH larutan [Pb] 0,1 M [Pb] 0,02 M [Pb] 0,003 M
[Pb] 1E-4 M
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
Tabel 4.  Uji Selektivitas elektroda E-5
Tabel 5.  Hasil pengukuran ion Pb 2+ dalam serum Kode Sampel Konsentrasi Pb 2+ (M) Akurasi (%) Sebenarnya ESI-Pb 2+ AAS ESI Pb 2+ Pb 2+ terhadap AAS A (30 ml) 3,22.10 -3 4,60.10 -3 3,94.10 -3 142,9% 116,8% B (20 ml) 4,76.10 -4 4,50.10 -4 4,10.10 -4 94,5% 109,8%
Pada  Gambar  6  terlihat  bahwa  posisi kurva  ion-ion  K + ,  Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  Na + ,  Cu 2+ dan Fe 3+ sebagai ion matriks menyimpang atau di bawah  posisi  kurva  ion  utama  (Pb 2+ ).  Hal  ini berarti  keberadaan  keberadaan  ion-ion  K + , Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  Na + ,  Cu 2+ dan  Fe 3+ tidak memberikan  respon  yang  cukup  berarti terhadap ion utama. Secara keseluruhan dapat
disimpulkan, bahwa ESI-Pb 2+ dengan komposisi penyusun membran PVC : NPOE : KTCPB  :  DBzDA  =  45  :  90  :  10  :  5    dapat digunakan  untuk  mengukur  ion  Pb 2+ tanpa diganggu  cukup  berarti  oleh  ion  matriks  K + , Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  Na + ,  Cu 2+ maupun  Fe 3+ . Keterpakaian ESI-Pb 2 d apat dilihat pada Tabel 5.
y = 29,640x + 300,596 R² = 0,999 -7 -6 -5 -4
-3 -2 -1 0 Regresi Pb Potensial ion K Potensial ion Ca Potensial ion Mg Potensial ion Na Potensial ion Cu No. Ion Tetapan Selektivitas 𝐾 𝑖,𝑗 𝑃𝑜𝑡 10 -6 M 10 -5 M 10 -4 M 10 -3 M 10 -2 M 10 -1 M 1. K + 7,30 x 10 -1 2,13 x 10 -2 2,02 x 10 -3 6,13 x 10 -4 1,48 x 10 -4 1,80 x 10 -5 2. Ca +2 2,22 x 10 -2 1,82 x 10 -3 6,12 x 10 -4 7,75 x 10 -5 1,81 x 10 -5 4,38 x 10 -6 3. Mg +2 4,72 x 10 -3 5,88 x 10 -4 1,13 x 10 -4 1,85 x 10 -5 3,56 x 10 -6 8,53 x 10 -7 4. Na + 1,80 x 10 -5 9,12 x 10 -7 4,64 x 10 -8 3,17 x 10 -9 2,18 x 10 -10 6,17 x 10 -12 5. Cu +2 1,48 x 10 -5 7,37 x 10 -7 4,47 x 10 -6 4,21 x 10 -6 4,78 x 10 -7 8,25 x 10 -9 6. Fe +3 2,76 x 10 -5 1,71 x 10 -6 1,46 x 10 -7 1,23 x 10 -8 8,72 x 10 -10 1,89 x 10 -10
Gambar 6. Grafik selektivitas ion matriks terhadap ion utama
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
Hasil  pengukuran  menggunakan  ESI- Pb 2+ jenis  kawat  perak  terlapis  membran PVC/ 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 terhadap  sampel  serum  dengan  matriks penggangu  memberikan   nilai akurasi  143% untuk  sampel  serum  dengan  konsentrasi  10 -3
M  dan  95%    untuk  sampel  serum  dengan konsentrasi   10 -4 M , sedangkan akurasi ESI- Pb 2+ terhadap  AAS  adalah  sebesar  110%  - 117%.

## Kesimpulan
Kesimpulan penelitian sebagai berikut. 1.  Komposisi  membran  ESI-Pb 2+ jenis  kawat perak  terlapis  yang  memberikan  hasil  terbaik adalah      45  mg  PVC,  90  mg  NPOE,  10  mg KTCPB,  5  mg  1,10- dibenzyl-1,10-diaza-18-
crown-6 dengan  pelarut  0,5  ml  THF  dan bekerja optimal pada   pH 3–7. adalah   45 mg PVC,  90  mg  NPOE,  10  mg  KTCPB,  5  mg 1,10- dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6 dengan pelarut  0,5  ml  THF  dan  bekerja  optimal  pada pH 3–7
2.  Elektroda  ESI-Pb 2+ jenis  kawat  perak  terlapis membran PVC/ 1,10-dibenzyl-1,10-diaza-18- crown-6 memiliki Tetapan Selektivitas 𝐾 𝑖,𝑗 𝑃𝑜𝑡 < 1  terhadap  ion  matriks  K + ,  Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  Na + , Cu 2+ dan Fe 3+ . 3.  Akurasi  elektroda  ESI-Pb 2+ jenis  kawat  perak
terlapis membran PVC/ 1,10-dibenzyl-1,10- diaza-18-crown-6 dibandingkan  dengan  nilai sebenarnya  terhadap  sampel  serum  adalah dengan perolehan kembali sebesar 95% - 143% dan  akurasi  ESI-Pb 2+ terhadap  AAS  adalah sebesar 110%-117%.

## DAFTAR PUSTAKA
Ali  Amron, 2011 , Elektroda Selektif Ion  La 3+ tipe Kawat  Terlapis  dengan  Ionofor  Senyawa
Karboksimetoksi  Tersier  Butil  Kalik[6]
Arena , Tesis, Universitas Airlangga Surabaya Anonim, 2013, Senyawa Timbal, http://asslita.blogspot.com/2013/09/v- behaviorurldefaultvmlo.html, diakses tanggal 7 September 2014.
Arous,  O.,  Soud,S.F.,  Amara,M.,  Kerdjoudj,H., 2011,  Efficient  Facilitated  Transport  of Lead  and  Cadmium  across  a  Plasticized Membrane  Mediated by  D2EHPA  and TOPO, Materials Science and Aplication , 2, 612-623.
Atikah,  1994 ,  Pembuatan  dan  Karakterisasi Elektroda  Selektif  Ion  tipe  Kawat  Terlapis , Tesis, Institut Teknologi Bandung, 196p. Bakırdere, S., Yaroğlu, T., Tırık, N., Demiröz, M., Fidan, A. K., Maruldalı, O., dan Karaca, A., 2013,  Determination  of  As,  Cd,  and  Pb  in Tap  Water  and  Bottled  Water  Samples  by Using  Optimized  GFAAS  System  with  Pd - Mg and Ni as Matrix Modifiers, Journal of Spectroscopy , 2013, 1–7.
Bakker,  E.,  Buhlman,  Pretsch,  E.,  1997,  Carrier-
Based  Ion-  Selective  Electrode  and  Bulk
Optodes, General Characteristic,
Chem.Rev ., 97, 3083-3132.
Carrijo,  J.  F.  N.,  Luciano,  C., Brasil,  dan  Coelho,
N.  M.  M.,  2005,  Determination  of  Trace Lead  in  Waters  by  Flow  Injection  Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry, J. Braz. Chem . Soc., 16, 520- 525.
Comeau, B., 2008, Plasticizer Alternatives for Use in  Polymer  Membrane  Ion  Selektive Electrodes, Disertation ,  Department  of Chemistry, USA.
Diaz,  M.T.,  dan  Bakker,  E.,  2001,  Effect  of lipophilic  Ion  Exchanger  Leaching  on  the Detection  limit  of  Carrier  Based  Ion- Selective  Electrode, Anal.Chem .,73,  5582-
5589. Darmono, 2001, Lingkungan Hidup dan Pencemaran , UI Press, Jakarta.
Eggins,  B.  R.,  2002, Chemical  Sensors  and Biosensors ,  John  Wiley  &  Sons  Ltd, England.
Evan,  A.,  1991, Potensiometry  and  ion  Selective Electrode ,  John  Wiley  &  Son,  Chichester, 304p.
Greenwood,  N.  N.,  dan  Earnshaw,  A.,  1984, Chemistry of the Elements , Reed Educational  and  Professional  Publishing, England.
Gupta,  V.  K.,  2010,  Potentiometric  Sensors  for
Inorganic Anions Based on Neutral
Carriers–An  Invited  Review  Article, The
© Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Maarif Hasyim Latif Sidoarjo p-ISSN : 2548-8333 e-ISSN : 2549-2586
Arabian Journal for Science and
Engineering , 35, 7–25. Harsini, M., 2008, Pembuatan Elektroda Komposit Polipirol/1,10-Dibenzyl-1,1o-Diaza-18- Crown-6 Secara
Elektropolimerisasi Sebagai  Sensor  Voltametri  Ion  Hg 2+ pada Orde  Konsentrasi  Pikomolar, Disertasi ,
Departemen Kimia, Bandung.
Harmita,  2004,  Petunjuk  Pelaksanaan  validasi Metode  dan  Cara  perhitunghannya, Majelis Ilmu Kefarmasian , Vol.I, No.3, UI Jakarta.
Huang,  M.,  Ma,  X.,  Li,  X.,  2009,  Lead  (II)  ion- selective Electrode Based on Polyaminoanthraquinone Particles with
intrinsic Conductivity, Talanta , 498-505. Hynek,  D.,  Prasek,  J.,  Pikula,  J.,  Adam,  V., Hajkova,  P.,  Krejcova,  L.,  Trnkova,  L., Sochor,  J.,  Pohanka,  M.,  Hubalek,  J., Beklova, M., Vrba, R., dan Kizek, R., 2011, Electrochemical Analysis of Lead Toxicosis in Vultures, Int.  J.  Electrochem.  Sci. ,  6, 5980 – 6010.
Janata,  J,  2009,  Principles  of  Chemical  Sensors; second edition, Springer Science + Business Media, London.
Kricheldorf,  H.  R.,  Nuyken,  O.,  dan  Swift,  G.,
2005,  Handbook  of  Polymer  Synthesis; Second Edition, Marcel Dekker , New York.
Khopkar, S. M., 1998, Basic Concept of Analytical Chemistry , New Age International Ltd, New
Delhi.
Mousavi, M.F., Sahari, S., Alizadeh, A.,Shamsipur, M., 2000, Lead Ion-Selective Membrane  Electrode  Based  on  1,10- Dibenzyl-1,10-Diaza-18-Crown-6,
Analytica Chimica Acta 414, 189-194.
Masadome,  T.,  Wakida,  S.,  Kawabata,  Y.,  Imato, T., dan  Ishibashi, N., 1992, Contribution of Plasticizer  to  Response  of  Surfactant- Selective  Plasticized  Polyvinyl  chloride) Membrane  Electrode  by  Using Ion- Sensitive Field-Effect Transistor, Analytical
Sciences , 8, 89–91.
Matta, Wilbraham , Staley, 1996, General,
Organic, and Biological chemistry , Health and Company, Toronto.
Mhammedi,  M.  A.  E.,  Achak,  M.,  dan  Bakasse, M.,  2013,  Evaluation  of  A  Platinum Electrode  Modiﬁed  with  Hydroxyapatite  in the  Lead(II)  Determination  in  A  Square Wave  Voltammetric  Procedure, Arabian Journal of Chemistry , 6, 299–305.
Meyerhoff,  M.  E.,  dan  Opdycke,  W.  N.,  1986, Advances  in  Clinical  Chemistry ,  Academic Press INC, London.
Neira,  Maria,  2010, Childhood  Lead  Poisoning ,
World Health Organization (WHO).
Palar Heryando, 1994, Pencemaran dan Toksikologi  Logam  Berat ,  Rineka  Cipta, Jakarta Parveen, N., dan Rohan, Y., 2011 , Spectrophotometric  Determination  of  Some Environmental Samples, Journal of
Environmental Research And Development , 6, 57–62.
Patrick, S. G., 2005, Practical Guide to Polyvinyl
Chloride , Rapra Technology Limted, Shawbury.
Rounaghi,  G.  H.,  Mohajeri,  M.,  Ashrafi,  S.,
Ghasemi,  H.,  Sedaghat,  S.,  dan  Tavakoli, M.,  2007,  Complex  Formation  of  1,10- Dibenzyl-1,10-diaza-18-crown-6  with  Ni 2+ , Cu 2+ ,  Ag + and  Cd 2+ Metal  Cations in Acetonitrile–dimethylformamide Binary Solutions, Journal  of  Inclusion  Phenomena and Macrocyclic Chemistry , 58, 1-6. Shemirani,  F.,  Abkenar,  S.  D.,  dan  Khatouni,  A., 2004,  Determination  of  Trace  Amounts  of Lead  and  Copper  in  Water  Samples  by Flame  Atomic  Absorption  Spectrometry after  Cloud  Point  Extraction, Bull.  Korean Chem. Soc., 25, 1133–1136 .
Suyanta,  2013, Potensiometri ,  UNY  Press, Yogyakarta.
Talebi,  S.  M.,  dan  Safigholi,  H.,  2006, Determination  of  Lead  in  Water  Resources by  Flame  Atomic  Absorption  Spectrometry After  Pre-concentration  with  Ammonium Pyrrolidinedithiocarbamate  Immobilized  on Surfactant-Coated  Alumina, J.  Serb.  Chem. Soc ., 72, 585–590. Ginnynorman, 2010, Polyvinyl Chloride , http://ginnynorman.wordpress.com/, diakses tanggal 15 September 2014.
Wang,  N.,  Raza,  A.,  Si,  Y.,  Yu,  J.,  Sun,  G.,  dan Ding,  B.,  2013,  Tortuously  Structured Polyvinyl  Chloride/Poly  Urethane  Fibrous Membranes for High-Efficiency Fine Particulate  Filtration, Journal  of  Colloid and Interface Science , 398, 240–246.
Zolotov,  Y.A.,  1997, Macrocyclic  Compounds  in Analytical Chemistry , John Wiley and Sons, Inc, New York.