Laporkan Masalah

Deteksi Secara Kolorimetri Fe3+ Menggunakan Nanopartikel Emas Berbasis Gambar Digital

ZULFANI SAIDATUL F, Prof. Drs. Sri Juari Santosa, M.Eng., Ph.D; Dr. Suyanta, M.Si

2022 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Telah dilakukan sintesis nanopartikel emas (AuNPs) dan pemanfaatannya sebagai sensor kolorimetri Fe3+ berbasis gambar digital. Sintesis AuNPs dilakukan dengan cara mereduksi Au3+ dengan asam orto-hidroksibenzoat yang sekaligus bertindak sebagai agen penkaping untuk menjaga stabilitas AuNPs. Konsentrasi asam hidroksibenzoat, konsentrasi HAuCl4, pH dan waktu pemanasan merupakan parameter yang dipelajari secara seksama untuk mendapatkan kondisi optimum. AuNPs hasil sintesis pada kondisi optimum dikarakterisasi menggunakan TEM, PSA, FT-IR, dan UV-Vis. Kemampuan AuNPs sebagai sensor Fe3+ terlebih dahulu diujikan pada larutan standar Fe3+ melalui penentuan linearitas, interferensi, LoD, LoQ, dan selektivitas menggunakan metode kolorimetri gambar digital (KGD) yang dibandingkan dengan menggunakan UV-Vis dan dilanjutkan dengan aplikasi metode KGD pada sampel air sungai. Hasil penelitian menunjukkan asam orto-hidroksibenzoat memiliki kemampuan yang baik sebagai reduktor sekaligus agen penkaping untuk sintesis AuNPs. AuNPs terkaping asam orto-hidroksibenzoat (AuNPs-AHB-orto) mempunyai stabilitas penyimpanan pada suhu ruang selama lebih dari 5 bulan. Hasil uji validasi metode KGD menunjukkan bahwa AuNPs-AHB-orto memberikan respon peningkatan absorbansi dan intensitas komponen warna merah (R) yang linier dengan kenaikan konsentrasi Fe3+ dalam rentang 1-1000 ���µM tanpa dipengaruhi oleh keberadaan ion logam lain. Aplikasi metode KGD untuk penentuan Fe3+ dalam sampel air sungai diperoleh konsentrasi sebesar 14,53���±0,176 mg/L (n=3) yang tidak berbeda secara signifikan dengan konsentrasi yang diperoleh dari metode kolorimetri berbasis UV-Vis sebesar 14,69���±0,742 mg/L (n=3).

Gold nanoparticles (AuNPs) have been synthesized and applied as a digital image based-colorimetric sensor of Fe3+. The synthesis of AuNPs was carried out by reducing Au3+ with ortho-hydroxybenzoic acid, which acted also as capping agent to maintain the stability of AuNPs. The concentration of ortho-hydroxybenzoic acid, concentration of HAuCl4, pH and heating time were the carefully optimized parameters to obtain optimum condition. The synthesized AuNPs under optimum conditions were characterized using TEM, PSA, FTIR, and UV-Vis. The ability of AuNPs as Fe3+ sensor as first tested on standard Fe3+ solutions through the determination of linearity, interference, LoD, LoQ, and selectivity using the colorimetric digital image (CDI) method which was compared with those obtained using UV-Vis and then followed with the application of the CDI on river water samples. The results showed that ortho-hydroxybenzoic acid had good ability as a reducing agent as well as a capping agent for the synthesis of AuNPs. Ortho-hydroxybenzoic acid-capped AuNPs (AuNPs-AHB-ortho) were stable room temperature for more than 5 months. The validation test for CDI showed that AuNPs-AHB-ortho gave a linear response in absorbance and linearity of component of red (R) color with the increase of Fe3+ concentration in the range of 1 - 1000 ���µM without being interfered by the presence of other metal ions. The application of the CDI method for the determination of Fe3+ in river water samples resulted concentrations of 14.53���±0.176 mg/L (n=3) which was not significantly different from the concentrations obtained by UV-Vis-based colorimetric method, i.e. 14.69���±0.742 mg/L (n=3).

Kata Kunci : AuNPs, asam orto-hidroksibenzoat, sensor kolorimetri Fe3+, gambar digital / AuNPs, ortho-hydroxybenzoic acid, Fe3+ colorimetric sensor, digital image