Deteksi Anion Dihidrogen Fosfat (H2PO4-) menggunakan Reseptor Tiourea Berbasis Kolorimetri Citra Digital

Realita Dini Mustika, Drs. Dwi Siswanta, M.Eng., Ph.D.; Dr.rer.nat. Nurul Hidayat Aprilita, M.Si.

2023 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Sintesis kemosensor 1,1'-(1,4-fenilen)bis(3-(4-nitrofenil)tiourea) telah dilakukan untuk deteksi H2PO4- dengan spektrofotometer UV-Vis dan kolorimetri berbasis digital. Senyawa tiourea dikarakterisasi dengan FTIR, LC-MS, 1H NMR dan 13C NMR. Kinerja senyawa tiourea sebagai sensor kolorimetri divalidasi berdasarkan hasil penentuan linieritas, LOD, LOQ, presisi, dan akurasi dengan spektrofotometer UV-Vis dan metode RGB serta HSV. Citra digital diambil dengan kamera smartphone dan komponen warna ditentukan menggunakan aplikasi Color Grab.

Pada sintesis senyawa tiourea didapatkan hasil sintesis dengan yield 95,7%. Pengujian terhadap anion dilakukan dalam pelarut ACN terhadap anion NO3-, Cl-, HSO4-, dan H2PO4-. Senyawa tiourea menghasilkan perubahan warna dari tak berwarna menjadi kuning pada penambahan anion H2PO4-. Pengaruh pH larutan tiourea untuk deteksi anion H2PO4- pada pH 1 sampai 3 tidak memberikan perubahan warna karena anion berubah menjadi spesies asamnya (H3PO4), pH 5 merupakan distribusi anion H2PO4- sehingga terdeteksi perubahan warna menjadi kuning, sedangkan pada pH basa anion berubah menjadi spesies basanya HPO42- dan PO43-.  Deteksi anion H2PO4- dengan spektrofotometer UV-Vis menghasilkan nilai perolehan kembali (%) 99,80-100,6 dan LOD 0,16 mikroM. Sensor kolorimetri berbasis komponen warna RGB dan HSV menunjukkan kinerja yang baik dengan hasil 101,6-114,4 dan 92,50-110,2 dengan LOD 0,46 mikroM dan 0,18 mikroM.

The synthesis of a chemosensor, 1,1'-(1,4-phenylene)bis(3-(4-nitrophenyl)thiourea), was conducted for the detection of H2PO4- using UV-Vis spectrophotometry and digital colorimetry. The thiourea compound was characterized using FTIR, LC-MS, 1H NMR, and 13C NMR. The colorimetric sensing capabilities of the thiourea compound were validated through linearity, LOD, LOQ, precision, and accuracy analyses using UV-Vis spectrophotometry, RGB, and HSV methods. Digital images were captured using a smartphone camera, and color components were determined using the Color Grab application.

The synthesis of the thiourea compound yielded a 95.7% yield. Anion tests were performed in ACN solvent for NO3-, Cl-, HSO4-, and H2PO4- anions. Adding the H2PO4- anion to the thiourea compound resulted in a color change from colorless to yellow. The detection of the H2PO4- anion was influenced by the pH of the thiourea solution, where pH 1-3 did not exhibit a color change due to the conversion of anions to their acidic species (H3PO4). At pH 5, the H2PO4- anion distribution occurred, leading to the detection of a yellow color change, while at alkaline pH, the anions transformed into species such as HPO42- and PO43-. The UV-Vis spectrophotometric detection of the H2PO4- anion resulted in a 99.80-100.6% recovery value with an LOD of 0,16 microM. The colorimetric sensors based on RGB and HSV color components demonstrated good performance, ranging from 101.6% to 114.4% and 92.50% to 110.2% with LOD of 0,46 microM and 0,18 microM, respectivlely.

Kata Kunci : kemosensor, kolorimetri, tiourea, H2PO4-