voltametri

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Voltametri 2.1.1 Analisis Voltametri

Voltametri adalah metode elektrokimia dimana arus diamati pada pemberian potensial tertentu. Voltametri Voltametri berasal dari kata volt – ampero – metry. metry . Kata volt merujuk pada potensial, amperro amperro merujuk merujuk pada arus, dan metry merujuk pada pengukuran, sehingga dapat diartikan  bahwa voltametri adalah pemberian potensial pada elektroda kerja dan arus yang timbul dari hasil reaksi diukur. Timbulnya arus disebabkan karena terjadinya reaksi oksidasi dan reduksi  pada permukaan elektroda. Arus yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi analit dalam larutan. Seiring kemajuan elektronika, teknik voltametri juga mengalami perkembangan yang cukup pesat dengan semakin akuratnya pemberian potensial dan pengukuran arus. Beberapa aplikasi voltametri diantaranya untuk analisis di bidang lingkungan, armasi, sintesis senyawa kompleks, dan sintesis senyawa organik !Skoog, et al, "##$%. &odulasi pemberian potensial  juga lebih bervariasi dengan kontrol komputer, sehingga sensitivitas dan selektivitas semakin meningkat. Voltametri merupakan metode analisis menggunakan teknik potensial terkontrol yaitu  pengukuran respon respon arus dari analit dengan dengan pemberian potensial potensial pada elektroda. 'espon 'espon arus yang dihasilkan berasal dari transer elektron selama proses oksidasi dan reduksi dari analit. Secara termodinamika potensial elektroda dapat digunakan untuk analisis kualitati dan kuantitati. 'eaksi yang terjadi berdasarkan persamaan (ernst, sebagai berikut )

,

 = E + log � !"%

+

dengan * adalah potensial standar reaksi redoks yang terjadi, ' adalah tetapan gas mutlak, T adalah temperatur !K%,  adalah bilangan araday, araday, -  adalah konsentrasi analit yang teroksidasi, dan -r adalah konsentrasi analit yang tereduksi. Arus yang dihasilkan dari reaksi oksidasi reduksi tersebut dinamakan arus araday, araday, karena mengikuti hukum araday !" mol bahan memberikan n / #012$ -ouloumb listrik%. 3asil plot arus araday versus potensial dinamakan voltamogram. 4on5ion analit dalam larutan akan bergerak menuju permukaan elektroda ketika  potensial diterapkan. &ekanisme &ekanisme gerakan transport transport massa6migrasi ion dari dari larutan menuju  permukaan elektroda melalui 7 cara yaitu ) 8iusi, adalah migrasi yang dikarenakan adanya suatu gradient konsentrasi. Arus ini " disebabkan migrasi spontan analit dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

9 *lektromigrasi, adalah migrasi yang disebabkan kation berpindah menuju katoda dan anion menuju anoda. Arus ini disebabkan oleh muatan yang dibawa oleh ion5ion melalui larutan berdasarkan bilangan transernya. Konveksi, adalah migrasi yang disebabkan oleh pengadukan, perbedaan densitas, atau 7  perbedaan temperatur. temperatur. Konveksi terjadi ketika alat alat mekanik digunakan untuk membawa reaktan menuju elektroda dan memindahkan

 produk dari permukaan elektroda. Alat yang paling umum digunakan untuk pengadukan adalah pengaduk magnetik. Volume larutan di tempat terjadinya gradien konsentrasi disebut sebagai lapisan diusi. Tanpa transormasi yang lain, ketebalan lapisan diusi meningkat seiring dengan waktu karena terjadi penurunan konsentrasi reaktan pada permukaan elektroda. Seluruh mekanisme migrasi ion akan menimbulkan arus yang sangat kompleks dan menyebabkan hubungan antara arus dan konsentrasi tidak sebanding. Arus dari migrasi ion secara diusi saja yang sebanding dengan konsentrasi. :ntuk mendapatkan hubungan yang sebanding maka migrasi ion secara konveksi dan elektromigrasi harus diminimalkan. Konveksi dapat diminimalkan dengan tidak melakukan pengadukan dan penggunaan konsentrasi rendah. *lektromigrasi diminimalkan dengan menambah elektrolit pendukung dalam larutan dengan konsentrasi ;+ sampai "++ kali dari konsentrasi analit. !
n  A 8 !- bulk

-)

!9%

dengan n = jumlah elektron yang ditranser dalam reaksi redoks  = tetapan araday !#0.12$ -6mol% 9

9

A = luas area elektroda !cm % 8 = koeisien diusi reaktan atau produk !cm 6s%

> = ketebalan lapisan diusi !cm% 7

- bulk = konsentrasi larutan analit !mol6dm % 7

-/=+ = konsentrasi larutan di permukaan elektroda !mol6dm % ?ersamaan ini valid jika konveksi dan migrasi tidak mengganggu terbentuknya lapisan diusi antara elektroda dan badan larutan !bulk %. &igrasi dihilangkan dengan menambahkan larutan pendukung inert !elektrolit% konsentrasi tinggi ke dalam larutan analit. 4on dengan muatan yang sama berinteraksi sama kuatnya dengan permukaan elektroda, sehingga memiliki  peluang yang sama besar untuk bermigrasi. Keberadaan ion inert dalam jumlah besar akan memperkecil jumlah ion produk atau reaktan yang berpindah !transport massa% dengan cara migrasi. Konveksi dapat dengan mudah dieliminasi dengan tidak mengaduk atau mendorong larutan melewati suatu sel elektrokimia yang mengalir. 8inamika luida yang melewati elektroda menghasilkan lapisan diusi kecil !+,++"5+,++" cm%, dan kecepatan transport massa oleh konveksi turun menjadi nol !3arvey, 9+++%.

2.1.2 Sel Voltametri !3arvey, 9+++%

Sel voltametri terdiri dari elektroda kerja, elektroda pembantu, dan elektroda  pembanding. Ketiga elektroda tersebut tercelup dalam sel voltametri yang berisi larutan sampel seperti yang ditunjukkan pada @ambar 9."

?otensial luar diberikan antara elektroda kerja dan elektroda pembanding. Bila ada reaksi oksidasi maupun reduksi pada elektroda kerja, arus yang dihasilkan dilewatkan ke elektroda pembantu, sehingga reaksi yang terjadi pada elektroda pembantu akan berlawanan dengan reaksi yang terjadi pada elektroda kerja. :ntuk mengukur arus yang timbul digunakan amperemeter !A%. Antara elektroda kerja dan elektroda pembanding diberikan tahanan !'% yang cukup tinggi agar arus tidak melewati elektroda kerja dan elektroda pembanding, karena  bila terjadi reaksi pada elektroda pembanding, potensial elektroda pembanding akan berubah atau elektroda rusak.

2.1.2.1 Elektroda Kerja ( Working Electrode/WE )

*lektroda kerja adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi atau reduksi. Kualitas elektroda kerja tergantung pada dua aktor yaitu reaksi redoks dari analit dan arus latar pada rentang potensial yang dibutuhkan dalam pengukuran.

*lektroda kerja harus memiliki syarat5syarat seperti memiliki respon arus dengan keberulangan yang baik, rentang potensial yang lebar, konduktivitas listrik yang baik, dan  permukaan elektroda yang reprodusibel. *lektroda yang sering digunakan adalah elektroda merkuri, karbon, dan logam mulia. !"% *lektroda &erkuri &erkuri dipilih sebagai bahan pembuat elektroda, sebab merkuri memiliki overpotensial aktivasi yang tinggi untuk evolusi hidrogen, rentang potensial katoda yang lebar, reprodusibilitas yang tinggi, dan permukaan yang dapat diperbaharui secara kontinyu. Kekurangan elektroda ini yaitu rentang potensial anoda yang terbatas !merkuri teroksidasi% dan bersiat toksik. !9% *lektroda ?adatan

*lektroda padat memiliki rentang potensial yang lebih besar dibanding elektroda merkuri. -ontoh elektroda padat yaitu karbon, platina, dan emas. *lektroda perak, nikel, dan tembaga digunakan untuk aplikasi spesiik. aktor penting dari elektroda padat yaitu respon arus yang sangat tergantung pada permukaan elektroda sehingga permukaan elektroda perlu mendapat perlakuan khusus sebelum digunakan untuk mendapatkan keberulangan yang baik. ?erlakuan yang dilakukan tergantung pada bahan elektroda yang digunakan. *lektroda padat cenderung memiliki permukaan yang heterogen dan kasar yang berpengaruh pada aktivitas elektrokimia.

2.1.2.2 Elektroda Pemandin! ( Reference Electrode/RE )

*lektroda pembanding merupakan elektroda dengan harga potensial setengah sel yang diketahui, konstan dan tidak bereaksi terhadap komposisi larutan yang sedang dianalisis. *lektroda pembanding memberikan potensial yang stabil terhadap elektroda kerja yang dibandingkan. *lektroda pembanding yang biasa digunakan adalah elektroda kalomel jenuh dan elektroda perak6perak klorida. ". *lektroda Kalomel enuh !*K% Setengah sel elektroda kalomel jenuh dapat ditunjukkan sebagai berikut )  3g 9-l9 !jenuh%, K-l !/ &% C 3g, dimana / menunjukkan konsentrasi K-l di dalam larutan. 'eaksi elektroda dapat dituliskan sebagai berikut ) 3g9-l9 !s% D 9e

5

93g !l% D 9-l !7% ?otensial sel ini bergantung pada konsentrasi ion klorida !/%, dan harga konsentrasi ini harus dituliskan untuk menjelaskan elektroda. 3arga potensial *K pada o

konsentrasi ion klorida jenuh adalah +,911 V pada 9; - dibandingkan terhadap elektroda hidrogen standar. 9. *lektroda ?erak6?erak Klorida Setengah sel dari elektroda perak dapat dituliskan )  Ag-l !jenuh%, K-l !/ &% C Ag 'eaksi setengah selnya adalah ) Ag-l

!s%

5

De

5

Ag !s% D -l !1% Biasanya elektroda ini terbuat dari larutan jenuh K-l atau K-l 7,; & yang harga potensialnya adalah +,"## V untuk larutan K-l jenuh, dan +,9+; V untuk larutan o

K-l 7,; & pada 9; -. *lektroda ini dapat digunakan pada suhu yang lebih tinggi sedangkan elektroda kalomel tidak dapat digunakan.

2.1.2." Elektroda Pemant# ( Counter Electrode)

*lektroda pembantu dikendalikan oleh potensiostat untuk kesetimbangan arus diusi  pada elektroda kerja dengan transer elektron ke arah sebaliknya. ika terjadi reduksi pada elektroda kerja maka oksidasi terjadi pada elektroda pembantu. *lektroda pembantu yang digunakan harus bersiat inert seperti kawat platina atau batang karbon yang berungsi sebagai  pembawa arus.

2.2 Ar#s $alam Voltametri !3arvey,9+++%

Ketika analit dioksidasi pada elektroda kerja arus pergerakan elektron melalui sirkuit listrik eksternal menuju elektroda bantu, dimana reduksi pelarut atau komponen matriks larutan terjadi. 'eduksi analit pada elektroda kerja memerlukan sumber elektron, menghasilkan arus yang mengalir dari elektroda bantu ke katoda. Arus yang muncul dari elektroda kerja dan elektroda bantu disebut arus araday. Tanda pada arus ditetapkan berdasarkan reaksinya yang terjadi pada elektroda kerja. Arus yang muncul dari reduksi analit disebut arus katoda dan diberi tanda positi. Arus anodik  muncul dari oksidasi dan diberi tanda negati. ?engaruh potensial yang diberikan terhadap arus araday terlihat ketika larutan 75

15

e!-(%0 direduksi menjadi e!-(%0  pada elektroda kerja. 3ubungan antara konsentrasi 75

15

e!-(%0 , e!-(%0 dan potensial elektroda kerja, sesuai persamaan (ernst.

e

E = +0,356-0,05916 log

[F(CN)6

]

(5) [Fe(CN)6]

Fe(CN)6

dimana D +,7;0 adalah potensial reduksi standar /= + mengindikasikan

Fe(CN)6konsentrasi e!-(%0

75

dan

15

e!-(%0 di permukaan elektroda. Konsentrasi permukaan digunakan berupa konsentrasi ruah dengan posisi kesetimbangan reduksi oksidasi. 75

15

8iasumsikan larutan e!-(%0 dengan konsentrasi ",+ m& dan tidak ada e!-(% 0 , maka diagram Eadder untuk reaksi oksidasi tersebut adalah ) 7

+

* = D+,7;0 V 1

ika potensial 75 e!-(% 0 dan

15

sebesar +,;7+ V diberikan pada elektroda kerja, konsentrasi e!-(%0  pada  permukaan elektroda tidak terpengaruh, dan tidak ada arus araday yang terukur. ?ada 1

75

 potensial +,7;0 V menghasilkan e!-(%0 F=+ = e!-(%0 = +,;+ m&, yang hanya mungkin 7

15

 jika setengah dari e!-(%0  pada permukaan elektroda direduksi menjadi e!-(%0 . ika semua ini terjadi setelah potensial diberikan, akan menghasilkan arus araday yang dengan 15

cepat kembali ke posisi nol. &eskipun konsentrasi e!-(%0  pada permukaan elektroda +,; m&, konsentrasi pada badan larutan adalah nol. Akibatnya terjadi gradien konsentrasi antara larutan di permukaan elektroda dengan badan larutan. @radien konsentrasi ini menimbulkan 15

gaya gerak yang memindahkan e!-(% 0 menjauhi permukaan elektroda !@ambar 9.7%. 15

75

Berkurangnya e!-(% 0 di permukaan elektroda memungkinkan reduksi e!-(%0  berlanjut, sehingga terjadi perpindahan dari badan larutan ke permukaan elektroda. adi arus araday 7

15

mengalir terus sampai tidak ada lagi perbedaan konsentrasi antara e!-(% 0 dengan e!-(%0 di permukaan elektroda maupun pada badan larutan !larutan uji%.

&eskipun potensial yang diberikan pada elektroda menentukan arus araday yang mengalir, besarnya arus ditentukan oleh kecepatan reaksi oksidasi reduksi di permukaan elektroda. 8ua aktor yang berkontribusi terhadap laju reaksi elektrokimia yaitu, laju reaktan dan produk ke dan dari permukaan elektroda, dan laju elektron bergerak di antara elektroda, reaktan dan produk dalam larutan.

2." Ar#s Non %arada& !3arvey,9+++%

Arus araday berasal dari reaksi redoks pada permukaan elektroda. Arus lain juga muncul dari suatu sel elektrokimia yang tidak berhubungan dengan reaksi redoks. Arus ini disebut arus non araday dan terhitung jika komponen arus araday telah ditentukan. -ontoh terbentuknya arus non araday yaitu ketika potensial elektroda diubah. &igrasi mengakibatkan partikel bermuatan negati dalam larutan akan menuju elektroda yang  bermuatan positi, dan partikel bermuatan positi akan menuju elektroda negati. Ketika elektrolit inert mampu merespons migrasi hasilnya adalah terbentuknya lapisan pada  permukaan elektroda yang terstruktur yang disebut lapisan rangkap listrik,  Electrical Double  Layer !*8E%. ?ergerakan partikel bermuatan dalam larutan meningkatkan arus non araday yang singkat. &engubah potensial elektroda akan mengubah struktur *8E yang menghasilkan arus muatan yang kecil.

2.' Voltametri Siklik (Sol*+ 2,1,)

Voltametri siklik merupakan teknik voltametri dimana arus diukur selama penyapuan  potensial dari potensial awal ke potensial akhir dan kembali lagi ke potensial awal atau disebut  juga penyapuan ! scanning % dapat dibalik kembali setelah reaksi berlangsung. 8engan demikian arus katodik maupun anodik dapat terukur. Arus katodik adalah arus yang digunakan  pada saat penyapuan dari potensial yang paling besar menuju potensial yang paling kecil dan arus anodik adalah sebaliknya yaitu penyapuan dari potensial yang paling kecil menuju  potensial yang paling besar.

Voltametri siklik terdiri dari siklus potensial dari suatu elektroda yang dicelupkan ke dalam larutan yang tidak diaduk yang mengandung spesies elektroakti dan mengukur arus yang dihasilkan. ?otensial pada elektroda kerja dikontrol oleh elektroda pembanding seperti elektroda kalomel jenuh !*K% atau perak6perak klorida. ?engontrol potensial yang diterapkan  pada dua elektroda dapat dianggap sebagai sinyal eksitasi. Sinyal eksitasi untuk voltametri siklik adalah penyapuan potensial linear dengan gelombang segitiga seperti yang diberikan  pada @ambar 9.1.

 penyapuan positi kembali ke potensial awal +,$+ V. Kecepatan penyapuan terlihat pada kemiringan garis yaitu ;+ mV per detik. Voltamogram siklik diperoleh dengan mengukur arus pada elektroda kerja selama scan  potensial. Arus dapat dianggap sebagai respon sinyal terhadap potensial eksitasi. Voltamogram yang dihasilkan merupakan kurva antara arus !pada sumbu vertikal% versus potensial !sumbu horiGontal%. Saat variasi potensial linear terhadap waktu, sumbu horiGontal dapat dianggap sebagai sumbu waktu. @ambar 9.; merupakan voltamogram siklik dengan menggunakan elektroda kerja  platina pada larutan yang mengandung K 7e!-(%0 0,+ m& sebagai spesies elektroakti dalam larutan K(7 ",+ & sebagai elektrolit pendukung. Sinyal eksitasi potensial digunakan untuk  memperoleh voltamogram pada @ambar 9.1 tetapi dengan pemindahan potensial negati sebesar 5+,"; V. 8engan demikian sumbu vertikal pada @ambar 9.1 menjadi sumbu horiGontal pada @ambar 9.;

?otensial awal !*i% sebesar +,$+ V diterapkan pada elektroda !a dalam @ambar 9.;% 75

dipilih untuk menghindari terjadinya elektrolisis He!-(%0I saat elektroda diaktikan. Selanjutnya dilakukan penyapuan negati !scan maju%. Ketika potensial cukup negati  75

mereduksi He!-(%0I arus katodik diindikasikan oleh !b% karena proses elektroda, sehingga 75

1

elektroda cukup kuat untuk mereduksi He!-(% 0I menjadi He!-(%0I 75

He!-(%0I D e

15

He!-(%0I !0% Arus katodik meningkat dengan cepat !bd% sampai konsentrasi 75

He!-(%0I  pada permukaan elektroda berkurang sehingga arus ke puncak !d%. Arus kemudian 75

menurun ketika larutan !dg% He!-(%0I di sekitar elektroda telah direduksi menjadi 15

He!-(%0I . Arah penyapuan kemudian berbalik ke positi pada 5+,"; V untuk scan balik. 7

?otensial masih cukup negati untuk mereduksi He!-(%0I sehingga arus katodik terus  berlanjut terus meskipun potensial melakukan penyapuan ke arah positi. Ketika elektroda 15

menjadi oksidan yang cukup kuat, He!-(% 0I yang terakumulasi pada elektroda kerja akan teroksidasi dengan reaksi sebagai berikut ) 1

He!-(%0I

75

He!-(%0I D e !2% ksidasi terjadi pada arus anodik !i k%. Arus anodik meningkat 15

cepat sampai konsentrasi He!-(% 0I  berkurang sehingga dihasilkan puncak !j%. Arus 15

kemudian menurun !jk% karena larutan disekitar elektroda direduksi menjadi He!-(%0I . Siklus pertama selesai ketika potensia kembali ke D+,$+ V. 8alam hal ini jelas bahwa potensial 75

 positi J +,1+ V akan cocok sebagai potensial awal pada reduksi He!-(%0I . ?ada penyapuan 15

75

awal, He!-(%0I secara elektrokimia berasal dari He!-(% 0I yang diindikasikan oleh arus 15

75

katodik ketika dilakukan penyapuan balik, He!-(% 0I dioksidasi kembali menjadi He!-(%0I 7

yang diketahui dari arus anodik. ?otensial sinyal eksitasi tergantung pada rasio He!-(% 0I 6 15

He!-(%0I  pada permukaan elektroda mengikuti persamaan (erst untuk sistem reversible  berikut )

,[( ]

!

%$E = E([()],[)] + log

[(

+

+

] dengan * adalah potensial reduksi dari sampel. (ilai awal * yang cukup positi dari * 75 mempertahankan rasio dimana He!-(% 0I sangat mendominasi. 8engan demikian  penggunaan potensial awal D+,+$ V arus diabaikan namun penyapuan * yang negati, konversi 75

15

He!-(%0I menjadi He!-(%0I memenuhi persamaan (ernst. ?erbandingan keadaan reaksi oksidasi yang ada pada permukaan elektroda pada beberapa potensial selama penyapuan ditunjukkan pada sumbu / @ambar 75

15

9.;. 3ubungan logaritmik antara * dan He!-(%0I 6He!-(%0I ditunjukkan oleh kecepatan +

7

15

 perubahan arus yang sangat besar pada daerah * = * yaitu He!-(%0I 6He!-(%0I = ". 3al ini disebabkan karena meningkatnya arus katodik !b d% selama penyapuan awal.

2.' Voltametri P#lsa $i-erensial

Teknik voltametri pulsa menggunakan pulsa gelombang dalam merekam voltamogram yang memberikan peningkatan sensitivitas dan resolusi. Keuntungan dari teknik pulsa adalah  bahwa gelombang ini dirancang sedemikian rupa untuk membedakan terhadap arus non5 araday sehingga dapat meningkatkan sensitivitas. ?eningkatan resolusi sangat berguna ketika  beberapa spesies elektroakti dianalisis secara simultan !iield dan 3aines, 9+++%. 8alam teknik ini, sampling arus terjadi dua kali yaitu pada awal sebelum pulsa naik dan pada akhir sebelum pulsa turun dan menggunakan ketergantungan perbedaan waktu dari arus araday !i  % dan arus muatan !i c%, seperti yang ditunjukkan pada @ambar

@ambar 9.0 8iagram arus araday !i  % dan arus muatan !i c% versus waktu !iield dan 3aines, 9+++% Teknik ini bertujuan untuk menurunkan batas deteksi pengukuran 5$

voltametri sampai dibawah konsentrasi "+ & dalam mode pulsa dierensial. ?eningkatan rasio antara arus araday dan non araday sesuai sampai pada konsentrasi 5$

"+ & !
?ada 8?V arus disampling dua kali yaitu sebelum pulsa diberikan dan sebelum pulsa  jatuh, kira5kira 1+ ms ketika arus bermuatan diturunkan. ?engurangan arus yang disampling  pertama dan kedua membentuk voltamogram derivati. Tinggi arus puncak berbanding lurus dengan konsentrasi analit. Arus yang dihasilkan dari pulsa dierensial sangat eekti untuk  mengoreksi arus latar belakang.

2. $o/amin !Eucia,9++0% 8opamin merupakan salah satu senyawa katekolamin yang

 berungsi sebagai neurotransmiter. 8opamin biasanya tersedia dalam bentuk dopamin hidroklorida berupa serbuk putih, mudah larut dalam air, larut dalam alkohol, sedikit larut dalam aseton dan metilena klorida. 8opamin memiliki rumus kimia - $3"" (9 . 3-l dan nama kimia 7-hydoxytyramine hydrochloride !@ambar 9.

%$ 8opamin di pasaran memiliki nama dagang 8opac, 8opamine, 8opamine giulini, 4ndop, dan -etadop. &etabolisme dopamin dalam tubuh terjadi pada organ ginjal, hati, plasma, 2; menjadi bentuk metabolit inakti oleh monoamin oksidase dan 9; menjadi norepinerin. 8opamin 3-l sensiti dan harus dilindungi dari cahaya. ?erubahan warna menjadi kuning, coklat, merah muda, hingga ungu menunjukkan kerusakan obat dan warna larutan yang menjadi lebih gelap dari warna sedikit kuning tidak boleh digunakan. 8opamin 3-l tidak bisa dikombinasikan dengan alteplase, amoteresin B, garam besi, senyawa oksidator, natrium bikarbonat dan senyawa alkali lainnya. Sediaan harus dilindungi dari panas yang  berlebihan dan tidak boleh disimpan pada suhu dingin. 8opamin 3-l stabil sedikitnya 91 jam  jika dilarutkan dalam 9;+5;++ ml sediaan injeksi (a-l +,#, dekstrose ;, dan larutan ringer  laktat. 8opamin sering digunakan untuk pengobatan hipotensi karena bekerja sebagai agen  penyebab penyempitan darah pada perier. 8alam hal ini dopamin seringkali digunakan  bersama dobutamin dan meminimalkan eek hipotensi sekunder akibat pelebaran pembuluh darah yang diinduksi oleh dobutamin. Tekanan diatur oleh peningkatan kardiak output !dari dobutamin% dan penyempitan pembuluh darah !dari dopamin%. 8opamin diberikan ke dalam vena sentral untuk mencegah kemungkinan terjadinya migrasi sel dari sirkulasi darah menuju  jaringan, monitor aliran cairan, menggunakan alat perlengkapan inus untuk mengontrol kecepatan aliran. ?enurunan dosis dopamin harus dilakukan bertahap, penghentian secara ti ba5 tiba dapat mengakibatkan hipotensi.

2. Antarm#ka 0air 0air ( Liquid-liquid Interface)

Antarmuka cair5cair terbentuk dari dua cairan pelarut yang mengandung elektrolit dimana kedua pelarut tersebut tidak saling bercampur. Salah satu pelarutnya adalah air, dan yang lainnya adalah pelarut organik yang memiliki permitivitas dielektrik sedang atau tinggi. -ontoh pelarut organik yang digunakan adalah nitrobenGena atau ",95dikloroetana yang memungkinkan adanya disosiasi elektrolit terlarut menjadi ion5ionnya !Samec, 9++1% ?ada antarmuka cair5cair memiliki 9 tipe proses transer ion, yaitu ) Gi

a% Transer ion Fi dengan muatan Gi antara asa air !w% dengan asa organik Gi

!o%, Fi !w%

Gi

Fi !o% !#% yang menggambarkan juga transer spesies netral !G i = +% b% Transer elektron antara reaksi oksidasi reduksi pada asa air !w% dan Lo L reaksi oksidasi reduksi pada asa organik !o% ks" " !w% D 'ed9 '9 !o%

L L 'ed" '" !w% D ks9 +9 !"+% 8isamping

itu,

masing5masing

muatan

transer

reaksi

heterogen " dan 9 dapat digabungkan menjadi reaksi kimia homogen seperti transer elektron  pada asa air atau asa organik. Seringkali asosiasi ion atau pembentukan kompleks terjadi,

Li

Lj

Fi !s% D F j !s%

FiF j

Lij

!s% !""% dimana Lij = Li D Lj dan s = asa organik atau asa air yang sesuai dengan

tetapan kesetimbangan K ij !s%

ai aij Kij (s) =

(s)aj(s)

(12)

dimana a adalah aktivitas spesies yang terlibat. ?elarut organik menunjukkan kelarutan yang rendah dengan air dan telah banyak  digunakan dalam elektrokimia pada antarmuka cair5cair. ?elarut yang banyak digunakan yaitu nitrobenGena, nitroetana, o5nitroenil oktil eter, nitrotoluena, kloroorm, ",95dikloroetana, asetoenon, 95heptanon, 95oktanon, dan benGonitril !Samec, 9++1%. :ntuk mengamati transer ion melewati antarmuka karena adanya pemberian  potensial, potensial yang diberikan harus sesuai sehingga dapat menyebabkan antarmuka terpolarisasi. Antarmuka terpolarisasi untuk dapat menerapkan potensial dari elektroda eksternal. 3al ini dapat dilakukan dengan melarutkan garam elektrolit yang cocok dalam setiap ase baik dalam asa air maupun asa organik. :ntuk membuat antarmuka terpolarisasi, maka harus ada rentang potensial tertentu, dimana garam5garam terlarut dalam satu asa harus larut dalam satu asa, tetapi tidak larut dalam asa yang lain. @aram yang sering digunakan adalah Ei-l

sebagai

elektrolit

pendukung

untuk

ase

air

dan

tetrabutilamonium

tetraphenillborat !TBAT?B% yang digunakan sebagai elektrolit pendukung untuk ase organik. @ambar 9.# menunjukkan jendela potensial di mana antarmuka tersebut terpolarisasi !Vanysek, 9++$%.

@ambar 9.# adalah voltamogram siklik yang menunjukkan arus yang mengalir melalui antarmuka sebagai respon terhadap potensial yang diberikan. 8alam rentang jendela potensial, hanya arus kecil yang mengalir karena sebagian besar untuk pengisian muatan antarmuka !arus muatan%. 8i luar  jendela potensial, ion dari elektroda pendukung mulai tertranser ke dalam ase berlawanan,  berkontribusi terhadap meningkatnya arus latar belakang. :ntuk menandai arah transer ion,  polaritas antarmuka ke asa air, pada sebelah kanan kurva berhubungan dengan asa air yang  potensialnya meningkat menjadi lebih positi. ?roses polarisasi berlanjut !pada kurva "%, ion 5

D

T?B mulai tertranser dari nitrobenGena ke air dan ion Ei mulai ditranser dari air ke nitrobenGena. Kontribusi relati dari anion l ipoilik dan kation hidroilik tergantung pada  besarnya energi @ibbs pada transer ion. Kedua ion berkontribusi menghasilkan arus latar 5

 belakang. Setelah beralih arah penyapuan !pada kurva 9%, ion tetraphenilborat !T?B % yang D

sebelumnya tertranser ke asa air kembali lagi ke nitrobenGena dan ion Ei dari nitrobenGena tertranser kembali ke air. Siklus berlangsung melalui rentang potensial yang terpolarisasi, arus terbentuk karena adanya muatan pada antarmuka dan arus pada asa air berkurang, dan D

transport ion tertabutilamonium !TBA % dari nitrobenGena ke air diamati. Akhirnya, setelah 5

D

 beralih potensial !pada kurva 1% ion kembali ke asa asal, -l kembali ke air dan TBA kembali ke nitrobenGena !Vanysek, 9++$%.