Perpustakaan Digital ITB

Cairan dan elektrolit sangat diperlukan dalam rangka menjaga kondisi tubuh tetap sehat. Keseimbangan cairan dan elektrolit di dalam tubuh adalah merupakan salah satu bagian dari fisiologi homeostasis. Dalam tubuh manusia, elektrolit terkandung di dalam darah, keringat, dan urine dimana salah satu kandungan utamanya adalah ion natrium dan klorida. Peran dan fungsi ion natrium adalah untuk membantu tubuh kita agar bisa berfungsi dengan baik diantaranya sebagai pengatur keseimbangan cairan dalam tubuh, mempertahankan volume dan tekanan darah yang tepat. Adapun kegunaan ion natrium secara medis adalah untuk mengetahui diagnosa hiponatremia dengan gejalanya yaitu mual, sakit kepala, kebingungan, dan kelelahan. Maka dari itu, sangat penting mengembangkan alat untuk mendeteksinya. Sekarang ini, Berbagai macam metode telah dikembangkan salah satunya menggunakan sensor elektrokimia dimana saat ini telah luas dikembangkan dan diminati karena memiliki sensitivitas, selektivitas, berbiaya murah dan penggunaan instrumen yang sederhana. Selain itu, Kelebihan lainnya adalah waktu respon yang cepat dan dimungkinkan untuk dapat diminiaturisasi sehingga mudah untuk dilakukan pengukuran di tempat (on site monitoring). Pada penelitian ini, digunakan material Poly (methyl methacrylate) (PMMA) sebagai bahan polimer yang memiliki sifat mekanik dan optiknya yang baik serta dijadikan sebagao matrik material lainnya untuk memperluas permukaan yang kemudian akan dicampur dengan material grapheme sebagai serat yang akan mengisi matriknya, hal ini disebabkan graphene merupakan material karbon yang sering diaplikasikan dalam komposit material serta memiliki karakteristik yang cocok untuk digunakan sebagai sensor elektrokimia. Pemilihan graphene ini pula didasari oleh kemampuannya untuk meningkatkan luas permukaan elektroaktif dan memiliki sifat elektronik yang baik. Selain itu, memiliki pula perbandingan luas permukaan terhadap volume yang besar dan bersifat biokompatibel. Maka dari itu, penggabungan graphene dan PMMA yang berbasis polimer diharapkan akan menjadi material polimer komposit baru yang lebih stabil dengan keunggulan dari sifat masing-masing material tersebut. Sintesis polimer komposit PMMA-Graphene menggunakan metode pencampuran (mixing) dengan beberapa tahapahan. Pertama-tama, PMMA dengan konsentrai 0.25 M dicampurkan dalam larutan Acetone kemudian diaduk menggunakan magnetic stir selama 120 menit dengan suhu 800C sampai terlihat homogen lalu ditambahkan DMF sebagai zat aditif. Setelah itu, dimasukan material Graphene dengan konsentrasi 0.25 M dalam larutan tersebut yang selanjutnya diaduk kembali selama 60 menit dengan suhu yang sama dan tahapan yang paling akhir dilakukan sonikasi selama 5 menit. Adapaun untuk menganalisa struktur, morfologi dan komposisi material yang terbentuk menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive X – Ray Spectroscopy (EDS), untuk mengetahui pengaruh penambahan material graphene pada polimer PMMA digunakan Fourier Transformed Infared (FTIR) dan untuk mengetahui sifat elektrokimia polimer komposit dan kinerja sensornya digunakan Cyclic Voltammetry (CV). Hasil SEM menunjukkan polimer komposit PMMA-Graphene memiliki struktur tubular yang diindikasi dengan adanya pori dengan ukuran pori sekitar ± 1 µM dan hal ini disebabkan penambahan graphene sebagai serat matrik dari PMMA sehingga memperluas permukaannya. Selanjutnya, hasil FTIR menunjukkan bahwa penambahan graphene meningkatkan nilai transmitansi dengan tetap mempertahankan posisi PMMA sebagai matriknya yang terlihat dari puncak dari vibrasi yang dihasilkan memiliki pola yang sama. Adapun karakteristik elektrokimia polimer komposit PMMA-Graphene memiliki hasil CV yang baik dengan adanya puncak oksidasi dan reduksi dibandingkan dengan GCE dan PMMA. Selain itu, hasil CV dari polimer komposit PMMA-Graphene menunjukkan pula terjadinya proses difusi transfer elektron yang baik setelah dilakukan CV dengan scan rate dari 25 mV.s-1 - 300 mV.s-1. Terakhir, Sensor PMMA-Graphene ini mampu mendeteksi dan merespon ion natrium dengan nilai LoD 73.6 mM dan mampu mengenali serta membedakan dengan senyawa lainnya sekalipun tidak terlalu siginifikan dalam membedekan NaCl dan KCl.