Deteksi Ion Ni2+ Menggunakan Nanopartikel Perak Terfungsionalisasi Asam Merkapto Suksinat dan Etilendiamin Tetra Asetat Berbasis Kolorimetri Citra Digital

Yohana Kristafani Nubatonis, Drs. Dwi Siswanta, M.Eng., Ph.D ; Prof. Drs. Roto, M.Eng., Ph.D

2024 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Nanopartikel perak (AgNPs) telah disintesis dengan menggunakan agen penudung asam merkapto suksinat (AMS) dan etilendiamin tetra asetat (EDTA) sebagai probe untuk deteksi ion Ni2+. Sintesis AgNPs dilakukan dengan mengoptimasi rasio AMS dan EDTA. Hasil sintesis pada kondisi optimum digunakan untuk mempelajari kestabilan dan karakter material tersebut. Karakteristik AgNPs dipelajari menggunakan spektrofotometri UV-Vis, transmission electron microscopy (TEM), particle size analysis (PSA), fourier-transform infrared (FTIR) dan potensial zeta. Sementara itu, kinerja dari AMS-EDTA-AgNPs sebagai sensor divalidasi menggunakan parameter linearitas, LOD, LOQ, presisi dan akurasi dengan spektrofotometri UV-Vis dan metode citra digital RGB.

Pada penelitian ini dihasilkan AgNPs berwarna kuning dengan absorbansi puncak resonansi plasmon permukaan (SPR) pada panjang gelombang 402 nm. Morfologi permukaan berbentuk bulat yang terdistribusi secara homogen dengan rata-rata ukuran partikel 18,9 nm. Berdasarkan spektra FTIR, diketahui bahwa AMS dan EDTA berhasil terkaping pada permukaan AgNPs melalui gugus -SH dan -COOH. AgNPs yang dihasilkan selektif dalam mendeteksi Ni2+ secara kolorimetri yang ditandai dengan perubahan warna menjadi biru diikuti pembentukan puncak serapan baru dan peningkatan ukuran partikel sebagai akibat dari agregasi yang diinduksi oleh interaksi antara AgNPs dengan Ni2+. Metode deteksi ion Ni2+ secara spektrofotometri UV-Vis memberikan nilai LOD 0,192; LOQ 0,639; standar deviasi relatif 0,242?n persen perolehan kembali 93,79-106,73% sedangkan metode citra digital memberikan LOD 0,470; LOQ 1,566; standar deviasi relatif 0,419?n persen perolehan kembali 101,73-108,40%. Secara keseluruhan, kedua metode tersebut memberikan nilai validasi yang baik pada parameter linearitas, presisi dan akurasi.

Silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using mercapto succinic acid (MSA) and ethylenediamine tetra asetate (EDTA) as probes for detecting Ni2+ ions.The synthesis of AgNPs involved optimizing the ratio of MSA to EDTA. The resulting AgNPs were analyzed to investigate their stability and characteristic. Various techniques including UV-Vis spectrophotometry, transmission electron microscopy (TEM), particle size analysis (PSA), fourier-transform infrared (FTIR) and zeta potential analysis were employed to characterize the AgNPs. Additionally, the performance of MSA-EDTA-AgNPs sensor was assesed based on parameters such as linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), relative standard deviation and %recovery using UV-Vis spectrophotometry and a RGB digital image method.

The synthesized AgNPs appeared yellow with a surface plasmon resonance (SPR) peak absorbance at a wavelength 402 nm. The surface morphology exhibited homogeneous distribution of spherical particles with an average size of 18,9 nm. FTIR spectra indicated successful adsorption of MSA and EDTA onto the AgNPs surface through thiol (-SH) and carboxylic acid (-COOH) groups, respectively. The AgNPs demonstrated selectivity in detecting Ni2+ ions colorimetrically, as evidenced by a color change to blue accompanied by the formation of new adsorption peak and increase in particle size due to aggregation induced by the interaction between AgNPs and Ni2+. The UV-Vis spectrophotometry method for Ni2+ yielded an LOD of 0,192; LOQ of 0,693; relative standard deviation of 0,242% and %recovery ranging from 93,79 to 106,73%, while the digital image method showed an LOD of 0,470; LOQ 1,566; relative standard deviation of 0,419% and %recovery ranging from 101,73 to 108,40%. Overall, both methods provided satisfactory validation value for linearity, precission and accuracy parameters.

Kata Kunci : AgNPs, asam merkapto suksinat, EDTA, nikel, kolorimetri