Electronic Theses and Dissertation

Telah dilakukan penelitian mengenai konstruksi elektroda selektif ion (ESI) Al³⁺ berbasis membran poliuretan dari minyak jarak (Ricinus communis L.) yang dimodifikasi dengan Molecularly Imprinted Polymer (MIP) untuk menghasilkan elektroda dengan sensitivitas dan selektivitas yang baik terhadap ion aluminium. MIP disintesis menggunakan methacrylic acid (MAA) sebagai monomer fungsional, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) sebagai agen pengikat silang, azobisisobutyronitrile (AIBN) sebagai inisiator, dan ion Al³⁺ sebagai molekul template. MIP diinkorporasikan ke dalam membran poliuretan sehingga berfungsi sebagai komponen aktif pada ESI. Membran yang diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), dan X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengevaluasi gugus fungsi, morfologi, serta struktur kristalnya. Spektrum FTIR mengonfirmasi terbentuknya gugus fungsi khas poliuretan dan MIP serta mengindikasikan adanya interaksi antara ion Al³⁺ dengan situs aktif pada membran. SEM memperlihatkan bahwa penambahan MIP dan ion Al³⁺ menyebabkan permukaan membran menjadi lebih kasar, padat, dan homogen dibandingkan membran poliuretan tanpa modifikasi. Hasil analisis XRD menunjukkan membran memiliki karakter semikristalin dengan perubahan derajat kristalinitas yang tidak signifikan setelah penambahan graphene, MIP, dan ion Al³⁺. Berdasarkan hasil optimasi, komposisi membran terbaik diperoleh pada penambahan MIP sebanyak 7 mg dengan rata rata sensitivitas sebesar −19,26 ± 4,23 mV/dekade, dan trayek pengukuran 10⁻8–10⁻1 M. Komposisi larutan internal optimum diperoleh pada penggunaan KCl 0,2 M dan Al(NO₃)₃ 0,1 M Kinerja elektroda yang mendekati respons teoritis Nernst menunjukkan bahwa ESI yang dikembangkan memiliki potensi untuk diaplikasikan sebagai sensor potensiometri dalam analisis ion Al³⁺.

Research on the construction of an Al³⁺ ion-selective electrode (ISE) based on a polyurethane membrane derived from castor oil (Ricinus communis L.) modified with a Molecularly Imprinted Polymer (MIP) has been conducted to develop an electrode with high sensitivity and selectivity toward aluminum ions. The MIP was synthesized using methacrylic acid (MAA) as the functional monomer, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as the cross-linking agent, azobisisobutyronitrile (AIBN) as the initiator, and Al³⁺ ions as the template molecules. The synthesized MIP was incorporated into the polyurethane membrane to serve as the active component of the ion-selective electrode. The resulting membrane was characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), and X-Ray Diffraction (XRD) to evaluate its functional groups, morphology, and crystalline structure. The FTIR spectra confirmed the presence of characteristic functional groups of polyurethane and MIP and indicated interactions between Al³⁺ ions and the active sites of the membrane. SEM analysis revealed that the incorporation of MIP and Al³⁺ ions produced a membrane surface that was rougher, denser, and more homogeneous than that of the unmodified polyurethane membrane. XRD analysis demonstrated that the membranes exhibited a semi-crystalline structure, with only a slight change in the degree of crystallinity after the addition of graphene, MIP, and Al³⁺ ions. Optimization results showed that the optimum membrane composition was achieved with the addition of 7 mg of MIP, yielding a sensitivity of −19,26 ± 4,23 mV/decade., a coefficient of determination (R²) of 0.99, and a linear measurement range of 10⁻8–10⁻1 M. The optimum internal solution composition consisted of 0.2 M KCl and 0.1 M Al(NO₃)₃,. The electrode exhibited a response close to the theoretical Nernstian value, indicating that the developed ISE has promising potential for potentiometric determination of Al³⁺ ions.