Electronic Theses and Dissertation

Pengembangan sensor merkuri (hg) dengan metode voltammetri berbasis elektroda karbon dari limbah ban bekas (lbb) diawali dengan pirolisis 200 gr lbb. hasilnya berupa jelaga sebanyak 4,32 gr (2,6%) dan arang sebanyak 78,24 gr (39,12%). jelaga dipilih sebagai material untuk pembuatan sensor hg berbasis karbon. karakterisasi jelaga lbb dengan x-ray diffraction (xrd) dan scanning electron microscope (sem). pola xrd jelaga lbb mirip dengan pola difraksi dari jelaga lampu teplok dan jelaga lilin, keduanya berfasa amorf. topografi sem terlihat permukaan jelaga lbb terdiri dari partikel yang bentuknya hampir seragam. perkiraan besar partikel sekitar 0,25 μm. pembuatan sensor dengan cara mencampurkan jelaga lbb dan paraffin dengan perbandingan 1:1, 2:1 dan 3:1. pengujian nilai spesifik kapasitansi sensor metode cyclic voltammetry (cv) menggunakan elektrolit larutan kcl 0,1m dengan ag/agcl sebagai elektroda pembanding dan grafit sebagai elektroda pembantu. voltamogram sensor dengan perbandingan jelaga lbb : parafin = 2:1 menunjukkan adanya arus katodik dan anodik sehingga sensor dapat digunakan untuk analisa hg dalam air. preparasi sensor dan optimasi potensial pengujian dilakukan dengan mencelupkan sensor, elektroda pembanding, elektroda pembantu dalam larutan hno3 0,1 m dan dilakukan proses cv pada area -1,6 – (-0,6) v, scan-rate 50 mv/s selama 60 siklus. proses pembentukan deposit hg(ii) pada permukaaan sensor dengan cara mencelupkan ketiga elektroda dalam larutan 0,002 ppm hg(ii) pada ph 5,5 (buffer asetat 0,1m). proses deposit dilakukan dengan metode cv dengan variasi scan-rate dari 10 – 100 mv/s, pada rentang -1,6 sampai -1,6 v dengan midle -1,1, masing-masing sebanyak 1 siklus dan hasilnya terjadi kenaikan arus katodik pada scant rate 20 mv/s. selanjutnya parameter ini menjadi scant rate optimum untuk pengukuran hg dalam air. respon elektrokimia sensor voltammetri berbasis elektroda karbon dari lbb terhadap hg dalam air dilakukan dengan menggunakan metode cv dalam buffer asetat 0,1 m pada ph 5,5. nilai limit of detection (lod) 0,0681 ppm dan limit of quantitation (loq) 0,229 ppm. pegukuran merkuri pada sampel air dengan cara menggunakan sampel air untuk mengencerkan standart hg dari konsentrasi 0,1 ppm menjadi 0,05 ppm. selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi hg untuk sampel tersebut menggunakan sensor hg berbasis karbon lbb dengan metoda cv pada tegangan puncak oksidasi 20 mv/s sebanyak setengah siklus. deteksi hg dalam air dengan metode voltammetri menggunakan sensor hg berbasis karbon lbb layak untuk air sungai dan sejenisnya kelas 2 karena mampu mendeteksi konsentrasi hg di bawah baku mutu (0,002 ppm).

The development of a mercury (Hg) sensor using a voltammetry method based on carbon electrodes from Used Tire Waste (UTW) begins with pyrolysis of 200 gr UTW. The result is 4.32 gr (2.6%) of soot and 78.24 gr (39.12%) of charcoal. Soot was chosen as a material for the manufacture of carbon-based Hg sensors. Characterization of UTW soot with X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM). The XRD pattern of UTW soot is similar to the diffraction pattern of oil lamp soot and candle soot, both of which have amorphous phases. The topography of the SEM shows that the surface of the UTW soot consists of particles that are almost uniform in shape. The estimated particle size is about 0.25 µm. Making sensors by mixing UTW soot and paraffin wax in a ratio of 1:1, 2:1 and 3:1. Testing the specific value of sensor capacitance using the Cyclic Voltammetry (CV) method using an electrolyte solution of 0.1M KCl with Ag/AgCl as a reference electrode and graphite as an auxiliary electrode. The voltamogram of the sensor with a ratio of soot UTW : paraffin = 2:1 shows the presence of cathodic and anodic currents so that the sensor can be used for analysis of Hg in water. Sensor preparation and potential optimization of the test is carried out by immersing the sensor, reference electrode, auxiliary electrode in 0.1 M HNO3 solution and CV process is carried out in the -1.6 – (-0.6) V area, using a scan-rate of 50 mV/s for 60 cycles. The process of forming Hg(II) deposits on the sensor surface is by immersing the three electrodes in a 0.002 ppm Hg(II) solution at pH 5.5 (0.1M acetate buffer). The deposit process was carried out using the CV method with scan-rate variations from 10 – 100 mV/s, in the range -1.6 to -1.6 V with midle -1,1, each of 1 cycle and the result was an increase in cathodic current at scant rate of 20 mV/s, then becomes the optimum scan rate for Hg measurement in water. The electrochemical response of a voltammetric sensor based on carbon electrodes from UTW to Hg in water was carried out using the CV method in 0.1 M acetate buffer at pH 5,5, obtained a limit of detection (LoD) of 0.0681 ppm and a limit of quantitation (LoQ) of 0.229 ppm. Measurement of Hg in water samples by using water samples to dilute standard Hg from a concentration of 0.1 ppm to 0.05 ppm. Then the Hg concentration was measured for the sample using an UTW carbon-based Hg sensor with the CV method at a peak oxidation voltage of 20 mV/s for half a cycle. Detection of Hg in water using the voltammetric method using an Hg sensor based on UTW carbon is suitable for class 2 river water and similar types because it can detect Hg concentrations below the quality standard (0,002 ppm). Keywords: Used Tire Waste (UTW), Voltammetry, Carbon-based Hg Sensor