Electronic Theses and Dissertation

Kadar magnesium (mg) dalam berbagai sampel termasuk air, tanah, obatobatan, dan makanan, dapat dianalisis menggunakan instrumen seperti spektroskopi serapan atom, kolorimetri, dan fluoresensi sinar-x. hasil analisis penting untuk menjamin keamanan dan kualitas produk yang mengandung mg karena berhubungan langsung dengan kebutuhan dan kesehatan manusia. alat deteksi tersebut relatif mahal dan memerlukan operator terlatih. oleh sebab itu pengembangan instrumen yang lebih sederhana dan dapat dioperasikan secara insitu, real-time, dan akurat perlu terus dikembangkan. magnesium dapat ditemukan dalam konsentrasi rendah sebagai ion bebas atau bercampur dengan ion sejenis lainnya pada berbagai sampel sehingga diperlukan metoda pengukuran dengan selektivitas tinggi. potensiometri adalah salah satu metoda pengukuran sampel dalam keadaan ion menggunakan elektroda selektif ion (esi). selektivitas esi ditentukan oleh membran dan zat aktif. membran yang digunakan adalah membran selektif ion (msi) mg 2+ hasil modifikasi, sebagai upaya untuk meningkatkan kinerja esi mg 2+ , dan sebagai matriks pengikatan ion mg²⁺ yang difungsikan sebagai media sampel yang dianalisis secara spektroskopi plasma laser (spl). penelitian ini melaporkan tentang modifikasi membran poliuretan (pu) dari bahan alam minyak jarak (ricinus communis l.) menggunakan κ-karagenan dan di-(2-ethyl hexyl) phosphoric acid (d2ehpa) sebagai msi mg yang diterapkan pada sistem kerja esi dengan pengukuran potensiometri dan spl. peningkatan sifat fisikokimia dilakukan dengan mengoptimasi komposisi membran menggunakan response surface methodology dengan desain box– behnken menggunakan perangkat lunak expert version 13. model linear yang dipilih mengungkapkan kaktor-faktor yang signifikan mempengaruhi karakter fisik membran adalah d2ehpa dan κ-karagenan sedanagkan aseton tidak signifikan secara individual. dengan demikian karakter fisik membran lebih dikendalikan oleh komposisi aktif membran dibandingkan pelarut. formulasi optimum menunjukkan 0,210 mg d2ehpa dan 1,157 mg κ-karagenan sebagai komposisi terbaik. berdasarkan penyusunnya, membran pu termodifikasi merupakan membran bermuatan negatif yang berasal dari gugus sulfonat (κ-karagenan), nc=o (pu), dan fosfat (d2ehpa) sebagai penyumbang sisi aktif untuk berinteraksi dengan kation. membran menunjukkan respons sensitif terhadap ion mg 2+ mendekati nilai nernst teoritis 29,49 ± 0,01 mv/dekade pada rentang konsentrasi 10⁻⁹–10⁻⁴ m dan mampu mendeteksi ion mg 2+ hingga konsentrasi 1,25 × 10⁻¹⁰ m dengan linearitas r² = 0,992. elektroda menunjukkan respons stabil pada rentang ph 6–8. respons esi juga stabil selama satu bulan pengukuran dan selektif terhadap ion asing seperti k⁺, na⁺, dan ca²⁺ dengan nilai koefisien selektivitas

The magnesium (Mg) content in various samples, including water, soil, pharmaceuticals, and food, can be analyzed using instruments such as atomic absorption spectroscopy, colorimetry, and X-ray fluorescence. The analysis results are important for ensuring the safety and quality of products containing Mg because they are directly related to human needs and health. The detection tool is relatively expensive and requires trained operators. Therefore, the development of simpler instruments that can be operated in-situ, in real-time, and accurately needs to be continuously developed. Magnesium can be found in low concentrations as free ions or mixed with other similar ions in various samples, necessitating a highly selective measurement method. Potentiometry is one method for measuring samples in ionic form using ion-selective electrodes (ISEs). The selectivity of ISEs is determined by the membrane and the active substance. The membrane used is a modified Mg ionselective membrane (ISM), as an effort to improve the performance of ESI Mg 2+ 2+ , and as an ion-binding matrix for Mg functioning as a sample medium analyzed by Laser Plasma Spectroscopy (LPS). This study reports on the modification of polyurethane (PU) membranes from the natural material castor oil (Ricinus communis L.) using κ-carrageenan and di(2-ethyl hexyl) phosphoric acid (D2EHPA) as Mg 2+ ISMs applied to the ESI working system with potentiometric and LPS measurements. Physicochemical properties were improved by optimizing the membrane composition using Response Surface Methodology with a Box–Behnken design using Expert Version 13 software. The selected linear model reveals that the significant factors influencing the physical characteristics of the membrane are D2EHPA and κ-carrageenan, while acetone is not individually significant. Thus, the physical characteristics of the membrane are more controlled by the active composition of the membrane than by the solvent. The optimal formulation shows 0.210 mg of D2EHPA and 1.157 mg of κ-carrageenan as the best composition. Based on its composition, the modified PU membrane is a negatively charged membrane derived from sulfonate groups (κ-carrageenan), NC=O (PU), and phosphate (D2EHPA) as active site contributors for interacting with cations. The membrane shows a sensitive response to Mg 2+ ions, approaching the theoretical Nernst value of 29.49 ± 0.01 mV/decade over a concentration range of 10⁻⁹–10⁻⁴ M, and is capable of detecting Mg 2+ ions down to a concentration of 1.25 × 10⁻¹⁰ M with a linearity of R² = 0.992. The electrode shows a stable response in the pH range of 6–8. The ESI response was also stable for one month of measurement and selective against foreign ions such as K⁺, Na⁺, and Ca²⁺ with selectivity coefficient values of