Pembuatan Elektroda Pasta Karbon Termodifikasi Nanopartikel ZnO untuk Analisis Kadar Nikotin pada Cairan Rokok Elektrik secara Voltametri Siklik

The Manufacture of Zno Nanoparticle-Modified Carbon Paste Electrodes for the Analysis of Nicotine Levels in E-Cigarette Liquids By Cyclic Voltammetry

Pembuatan elektroda pasta karbon termodifikasi nanopartikel ZnO untuk  analisis kadar nikotin pada cairan rokok elektrik secara voltametri siklik bertujuan untuk mengetahui komposisi elektroda pasta karbon termodifikasi nanopartikel ZnO yang memberikan respon terbaik dalam analisis kadar nikotin pada cairan rokok elektrik secara volatemtri siklik, mengetahui kondisi optimum (pH, waktu deposisi, dan laju pindai) dalam analisis nikotin pada cairan rokok elektrik secara voltametri siklik, dan mengetahui perbandingan pengukuran kadar nikotin pada cairan rokok elektrik secara voltametri siklik dengan spektrofotometri UV-Vis. Nanopartikel ZnO disintesis dengan metode sol-gel dan dikarakterisasi dengan FTIR, XRD, dan SEM. Penentuan komposisi dan kondisi optimum pengukuran dilakukan menggunakan voltametri siklik berbagai keadaan (pH, waktu deposisi, dan laju pindai). Penentuan kadar nikotin pada cairan rokok elektrik dilakukan secara voltametri siklik dan spektrofotometri UV-Vis. Hasil FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi Zn-O (bilangan gelombang 554,62). Hasil XRD menunjukkan kesesuaian pola difraksi dengan kode 00-036-1451 dan menghasilkan ukuran kristal rata-rata 32,96 nm. Ukuran partikel yang dihasilkan adalah 74,26 nm berdasarkan karakterisasi SEM. Komposisi elektroda yang memberikan respon terbaik adalah elektroda 3:5:2 (karbon : nanopartikel ZnO : parafin). Kondisi optimum pengukuran secara voltametri siklik adalah pada pH 8, waktu deposisi 80 detik, dan laju pindai 90 mV/s. Batas deteksi (LoD) metode voltamteri siklik menggunakan elektroda kerja pasta karbon termodifikasi nanopartikel ZnO adalah 0,00678 mg/mL dan nilai persen recovery sebesar 100,35%. Metode secara voltametri siklik dan secara spektrofotometri UV-Vis untuk analisis kadar nikotin pada cairan rokok elektrik tidak terdapat perbedaan yang signifikan dibuktikan dengan nilai sig. (2-tailed) 0,884 > 0,05. 

Kata Kunci : elektroda, nanopartikel ZnO, voltametri siklik, kadar nikotin

The manufacture of carbon paste electrode modified with ZnO nanoparticles for the analysis of nicotine levels in e-cigarette liquid by cyclic voltammetry aimsto determine the composition of ZnO nanoparticle-modified carbon paste electrodes that provide the best response in the analysis of nicotine levels in e-cigarette liquids by cyclic voltammetry, determine the optimum conditions (pH, deposition time, and scan rate) in the analysis of nicotine in e-cigarette liquids by cyclic voltammetry, and determine the comparison of measurement of nicotine levels in e-cigarette liquids by cyclic voltammetry with UV-Vis spectrophotometry. ZnO nanoparticles were synthesized by sol-gel method and characterized by FTIR, XRD, and SEM. Determination of composition and optimum measurement conditions was carried out using cyclic voltammetry under various conditions (pH, deposition time, and scan rate). Determination of nicotine levels in e-cigarette liquid was carried out by cyclic voltammetry and UV-Vis spectrophotometry. FTIR results show the presence of the Zn-O functional group (wavenumber 554.62 cm-1). The XRD results show that the diffraction pattern matches the code 00-036-1451 and produce an average crystal size of 32.96 nm. The resulting particle size was 74,26 nm based on SEM characterization. The electrode composition that gave the best response was 3:5:2 electrode (carbon: ZnO nanoparticles: paraffin). The optimum conditions for cyclic voltammetry measurements were at pH 8, deposition time 80 s, and scan rate 90 mV/s. The limit of detection (LoD) of the cyclic voltammetry method using ZnO nanoparticle-modified carbon paste working electrode is 0.00678 mg/mL and the percent recovery value is 100.35%. Cyclic voltammetry and UV-Vis spectrophotometric methods for analyzing nicotine levels in e-cigarette liquids have no significant difference as evidenced by the sig. (2-tailed) 0.884 > 0.05. 

Keywords: electrode, ZnO nanoparticles, cyclic voltammetry, nicotine content.