ANALISIS AIR
Air
merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan fungsinya bagi
kehidupan tidak pernah dapat digantikan oleh senyawa lain.air bersih dan air
murni merupakan bahan yang sangat penting juga langka dengan semakin maju nya
IPTEK,masyarakat dan peradaban industri.
Untuk
mendapatkan air yang berkualitas maka dilakukan pengolahan secara fisika,
kimia, dan biologi. Untuk menentukan kualitas air maka dilakukan analisa air
baik untuk sifat fisika, kimia, dan biologinya.
I.
Analisa sifat fisika air
a.
Suhu
Suhu air adalah derajat panas air yang dinyatakan dalam satuan panas
derajat celcius (0C). Suhu air ditentukan dengan termometer atau
termistor.
b.
Warna
Warna ialah warna nyata dari air yang dapat disebabkan oleh adanya ion
metal (besi),humus, plankton, tumbuhan air, dan limbah industri, yang tidak
menggunakan zat warna tertentu setelah dihilangkan kekeruhannya, yang tidak
dinyatakan dalam satuan warna skala Pt-Co.
c.
Kekeruhan
Kekeruhan ialah sifat optik dari suatu larutan, yang menyebebkan cahaya
yang melaluinya teradsorbsi dan terbias dihitung dalam satuan mg/L SiO2.
Air dikatakan keruh bila mengandung material yang nampak membentuk suspensi.
Kekeruhan dapat disebabkan oleh alga yang mati maupun yanghidup atau oleh
organisme lain, yang kebanykan penyebabnya bersama-sama dengan lumpur dan tanah
liat. Kekeruhan dinyatakan dalam satuan Turbidity
unit (tu) dan diukur dengan
memebanding secara nefelometri air sampel dengan larutan standar formazin.
d.
Kejernihan
Kejernihan adalah dalam nya lapisan air yang dapat ditembus oleh sinar
matahari yang dinyatakan dalam satuan cm. Uji ini dilakukan dengan mengukur
jarak antara permukaan air dengan benda (keping secchi) yang masih terlihat
dengan mata dan pada saat cahaya matahari cukup.
e.
Residu total
Residu yang tersisa setelah penguapan contoh dan dilanjutkan dengan pengeringan pada suhu
tertentu secara merata dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Pemeriksaan residu
total dilakukan dengan cara menimbang berat contoh yang telah dikeringkan pada
suhu 103-1050C hingga diperoleh berat tetap.
f.
Residu tersuspensi
Yaitu berat zat padat dalam air yang tertahan pada penyaring dengan
kertas saring yang berpori sebesar 0.45
m dan dikeringkan pada suhu tertentu
secara merata yang dinyatakan dalam satuan mg/L. Pemeriksaan residu tersuspensi
dilakukan dengan cara menimbang berat residu didalam contoh yang tertahan di
dalam kertass saringyang berpori pada suhu 103-1050C hingga diperoleh berat tetap.
g.
Residu terlarut
Yaitu berat zat padat yang dapat lolos melalui saringan sebesar 0.45
dan dikeringkan pada suhu tertentu secara
merata dan dinyatakan dalam satuan mg/L.
Pemeriksaan residu terlarut dilakukan dengan cara menimbang
berat residu yang lolos melalui kertas saring yang berpori <45
dan telah dikeringkan pada suhu 103-1050C.
h.
Derajat keasaman (pH)
Yaitu logaritma negatif dari aktivitas ion hidrogan dalam suatu larutan.
Aktivitas ion hidrogen dalam air diukur secara potensiometri dengan elektroda
gelas. Elektroda ini akan menghasilkan perubahan tegangan yang disebabkan oleh
aktvitas ion hidrogen sebesar 59.1 mv/pH unit pada suhu 250C.
i.
Konduktivitas
Yaitu kemampuan dari larutan yang menghantarkan arus listrik yang
dinyatakan dalam
mho/cm, kemampuan tersebut tergantung
pada kadar zat terlarut yang mangion di dalam air, pergerakan ion, valensi dan
suhu. DHL diukur dengan elektroda konduktometer dengan menggunakan larutan
Kclsebagai larutan baku 250C.
II.
Analisa sifat kimia air
a.
Salinitas/ kegaraman
Merupakan residu terlarut dalam air, apabila semua bromida
dan iodida dianggap sebagai khlorida. Pada penentuan ini digunakan metode
argentometri atau salinometri.
Salinometri merupakan cara mengukur salinitas dengan alat salinometri.
Salinitas air
permukaan laut rata-rata tahunan dari samudra di dunia. Data diambil dari World Ocean Atlas 2001.
Salinitas adalah tingkat keasinan atau
kadar garam
terlarut dalam air.
Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah.
Salinitas air berdasarkan persentase
garam terlarut
|
|||
< 0,05 %
|
0,05—3 %
|
3—5 %
|
>5 %
|
Kandungan garam pada sebagian besar danau,
sungai,
dan saluran air alami sangat kecil sehingga air di tempat ini dikategorikan
sebagai air tawar. Kandungan garam sebenarnya pada
air ini, secara definisi, kurang dari 0,05%. Jika lebih dari itu, air
dikategorikan sebagai air payau atau menjadi saline bila
konsentrasinya 3 sampai 5%. Lebih dari 5%, ia disebut brine.
Air laut secara alami merupakan air saline dengan kandungan
garam sekitar 3,5%. Beberapa danau garam
di daratan dan beberapa lautan memiliki kadar garam lebih tinggi dari air laut
umumnya. Sebagai contoh, Laut Mati memiliki kadar garam sekitar 30%.[1]
Istilah teknik untuk keasinan lautan adalah halinitas,
dengan didasarkan bahwa halida-halida—terutama klorida—adalah
anion
yang paling banyak dari elemen-elemen terlarut. Dalam oseanografi,
halinitas biasa dinyatakan bukan dalam persen tetapi dalam “bagian perseribu” (parts
per thousand , ppt) atau permil (‰), kira-kira sama dengan jumlah gram
garam untuk setiap liter larutan. Sebelum tahun 1978, salinitas atau halinitas
dinyatakan sebagai ‰ dengan didasarkan pada rasio konduktivitas elektrik sampel terhadap "Copenhagen
water", air laut buatan yang digunakan sebagai standar air laut dunia.[2]
Pada 1978, oseanografer meredifinisikan salinitas dalam Practical Salinity
Units (psu, Unit Salinitas Praktis): rasio konduktivitas sampel air laut
terhadap larutan KCL standar.[3][4]
Rasio tidak memiliki unit, sehingga tidak bisa dinyatakan bahwa 35 psu sama
dengan 35 gram garam per liter larutan.
Asal - Usul Terdapatnya Garam-Garaman di Laut
Menurut teori, zat-zat garam tersebut berasal dari dalam dasar laut melalui proses outgassing, yakni rembesan dari kulit bumi di dasar laut yang berbentuk gas ke permukaan dasar laut. Bersama gas-gas ini, terlarut pula hasil kikisan kerak bumi dan bersama-sama garam-garam ini merembes pula air, semua dalam perbandingan yang tetap sehingga terbentuk garam di laut. Kadar garam ini tetap tidak berubah sepanjang masa. Artinya kita tidak menjumpai bahwa air laut makin lama makin asin. Garam - garaman di laut juga berasal dari sedimen sedimen yang terbawa melalui sungai menuju laut. Faktor – faktor yang mempengaruhi salinitas :
1. Penguapan
Makin besar tingkat penguapan air laut di suatu wilayah, maka salinitasnya tinggi.
2. Curah hujan
Makin besar/banyak curah hujan di suatu wilayah laut maka salinitas air laut itu akan rendah.
3. Banyak sedikitnya sungai yang bermuara di laut tersebut
Makin banyak sungai yang bermuara ke laut tersebut maka salinitas laut tersebut akan rendah.
Penghitungan Tingkat Salinitas
Perhitungan salinitas dapat dilakukan dengan bantuan alat, seperti refraktometer dan salinometer. Berikut ini adalah beberapa cara dan langkah - langkahnya.
Refraktometer
Menurut teori, zat-zat garam tersebut berasal dari dalam dasar laut melalui proses outgassing, yakni rembesan dari kulit bumi di dasar laut yang berbentuk gas ke permukaan dasar laut. Bersama gas-gas ini, terlarut pula hasil kikisan kerak bumi dan bersama-sama garam-garam ini merembes pula air, semua dalam perbandingan yang tetap sehingga terbentuk garam di laut. Kadar garam ini tetap tidak berubah sepanjang masa. Artinya kita tidak menjumpai bahwa air laut makin lama makin asin. Garam - garaman di laut juga berasal dari sedimen sedimen yang terbawa melalui sungai menuju laut. Faktor – faktor yang mempengaruhi salinitas :
1. Penguapan
Makin besar tingkat penguapan air laut di suatu wilayah, maka salinitasnya tinggi.
2. Curah hujan
Makin besar/banyak curah hujan di suatu wilayah laut maka salinitas air laut itu akan rendah.
3. Banyak sedikitnya sungai yang bermuara di laut tersebut
Makin banyak sungai yang bermuara ke laut tersebut maka salinitas laut tersebut akan rendah.
Penghitungan Tingkat Salinitas
Perhitungan salinitas dapat dilakukan dengan bantuan alat, seperti refraktometer dan salinometer. Berikut ini adalah beberapa cara dan langkah - langkahnya.
Refraktometer
Refraktometer merupakan alat pengukur salinitas yang cukup umum. Juga disebut
sebagai pengukur indeks pembiasan pada cairan yg dapat digunakan untuk mengukur
kadar garam. Prinsip alat ini adalah dengan memanfaatkan indeks bias cahaya
untuk mengetahui tingkat salinitas air, karena memanfaatkan cahaya maka alat
ini harus dipakai ditempat yang mendapatkan banyak cahaya atau lebih baik kalau
digunakan dibawah sinar matahari jadi sehabis kita mengambil sampel air laut
kita langsung menghitungnya dengan alat ini. Berikut langkah - langkahnya :
1. Tetesi refraktometer dengan aquadest
2. Bersihkan dengan kertas tisyu sisa aquadest yang tertinggal
3. Teteskan air sampel yang ingin diketahui salinitasnya
4. Lihat ditempat yang bercahaya
5. Akan tampak sebuah bidang berwarna biru dan putih
6. Garis batas antara kedua bidang itulah yang menunjukan salinitasnya
7. Bilas kaca prisma dengan aquades, usap dengan tisyu dan simpan refraktometer di tempat kering
Salinometer
1. Tetesi refraktometer dengan aquadest
2. Bersihkan dengan kertas tisyu sisa aquadest yang tertinggal
3. Teteskan air sampel yang ingin diketahui salinitasnya
4. Lihat ditempat yang bercahaya
5. Akan tampak sebuah bidang berwarna biru dan putih
6. Garis batas antara kedua bidang itulah yang menunjukan salinitasnya
7. Bilas kaca prisma dengan aquades, usap dengan tisyu dan simpan refraktometer di tempat kering
Salinometer
Salinometer adalah alat untuk mengukur salinitas dengan cara mengukur kepadatan dari air yang akan dihitung salinitasnya. Bekerjanya berdasarkan daya hantar listrik,semakin besar salinitas semakin Besar pula daya hantar listriknya. Alat ini digunakan di laboratorium, berbeda dengan refraktometer yang biasa digunakan di lapangan atau outdoor. Cara menggunaka salinometer adalah sebagai berikut :
1. Ambil gelas ukur yang panjang, isi dengan air sampel yang akan diukur salinitasnya
2. Salinitas akan terbaca pada skalanya
b.
Klorositas
Yaitu kadar klor dalam satuan g/L yang digunakan pada
perhitungan salinitas. Perhitungan nya sama dengan salinitas.
c.
Kesadahan
Kesadahan total yaitu jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang
dapat ditentkan melalui titrasi dengan EDTA sebagai titran dan menggunakan
indikator eriochrom balck T.
Kesadahan adalah daya ( kemampuan ) air untuk mengendapkan sabun. Sabun
diendapkan terutama oleh Ca2+ dan Mg3+ yang ada dalam air, serta
diendapkan oleh logam polivalen seperti Al3+, Fe3+, Sr2+, dan Zn2+, Mn2+ juga
oleh ion hidrogen. Tetapi karena ion selain Ca dan Mg kadarnya sangat sedikit
di air alam maka kesadahan hanya ditentukan oleh Ca dan Mg. Tetapi bila
ion-ion logam yang menimbulkan kesadahan berjumlah cukup besar, harus dimasukan
dalam perhitungan.
>>>> Kesadahan ada dua macam
1. Kesadahan sementara, ion Ca dan Mg berada sebagai HCO3-
Kesadahan ini dapat dihilangkan dengan pemanasan
2. Kesadahan tetap, ion Ca dan Mg berada sebagai CO3=
Kesadahan ini tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, hanya dapat
dilunakkan.
KESADAHAN JUMLAH
PRINSIP
Etilen Diamin Tetra Acetid Acid (EDTA) dan garamnya membentuk senyawa
komplek yang larut bila bereaksi dengan kation logam. Bila indikator Erichrom
Black T (EBT) ditambahkan kepada suatu larutan yang mengandung ion Ca dan Mg
pad pH 10 0,1 larutan akan menjadi merah anggur. Bila kemudian dititrasi dengan
EDTA, ion Ca dan Mg akan terikat sebagai komplek. Pada titik akhir titrasi
yaitu bila seluruh ion Ca dan Mg sudah terikat oleh EDTA, larutan yang berwarna
merah anggur akan berubah menjadi biru :
Rumus EDTA
Titrasi harus dilakukan kurang dari 5 menit untuk mengurangi kemungkinan
terjadinya endapan CaCO3. Suhu titrasi paling baik pada suhu kamar, karena pada
suhu rendah perubahan warna agak lambat dan pada suhu tinggi akan terjadi
kerusakan indikator.
REAKSI :
PERALATAN :
- Buret
- Labu Erlenmeyer
- Labu Ukur
GANGGUAN
a. Selain Ca2+ dan Mg2+ beberapa kation seperti Al3+, Fe2+,Fe3+, Mn2+,
Zn2+, dapat bergabung dengan EDTA, terutama pada air limbah industri, air tanah
yang konsentrasinya lebih dari beberapa mg/liter sehingga harus dihilangkan
dahulu.
b. Sampel yang keruh juga mengganggu dan mengurangi jelasnya warna.
Pengendapan CaCO3 harus dihindari sebab akan mengurangi kadar kesadahan total
terlarut, yaitu dengan pengasaman (pH 3) dan pengadukan sehingga CO2 lenyap.
c. Pengawetan sampel, suasana harus asam (pH < 5).
PEREAKSI
• Larutan buffer pH ; 10 ± 0,01 timbang 16,9 g NH4C l dan
tambahkan 143 ml NH4OH pekat kemudian encerkan dengan aquades sampai volume 250
ml.
• Larutan standar EDTA 0,01 M
(Timbang 3,723 gram Na2 EDTA kemudian encerkan dengan aquades sampai volume
1000 ml. Larutan ini harus distandarkan dengan larutan standar primer CaCO3
atau ZnSO4 ).
• Larutan standar ZnSO4 0,01 M
(Timbang 0,2875 gram ZnSO4 diencerkan dengan aquades sampai volume 100 ml).
• Indikator EBT
( Campurkan 200 mg serbuk EBT dengan 100 gram NaCl kemudian digerus
dengan mortir sampai menjadi bubuk halus. Disimpan dalan botol kaca tertutup.
Campuran ini tahan sampai satu tahun ).
PROSEDUR
a. Pipet 50,0 ml
sampel, tambahkan 2 ml buffer pH 10 ± 0,1 dan indikator EBT ± 0,15 gram.
b. Titrasi dengan EDTA 0,01 M sampai warna merah berubah menjadi biru.
PERHITUNGAN
Kadar Kesadahan Total sebagai CaCO3 :
100 : ml sampel x ml Titrasi × M EDTA × 100 (BM CaCO3) =...mg/l
CaCO3
d.
Alkalinitas
Alkalinitas merupakan kapasitas air untuk menetralkan
tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Sama hal nya dengan buffer, alkalintas
merupakan pertahanan air terhadap pengasaman. Alkaliniti adalh hasil
reaksi-reaksi terpisah dalam larutan hingga merupakan sebuah analisa makro yang
menggabungkan beberapa reaksi.
Alkalinitas dalam air disebabkan oleh ion-ion karbonat,
bikarbonat, hidroksida, borat, silikat dan lain-lain. Alkalinitas dapat
ditentukan dengan titrasi asam basa yaitu dengan mentitrasi sample air dengan
asam-asam kuat yaitu asam sulfat dan asam klorida.
Alkalinitas
merupakan penyangga(buffer) perubahan pH air
dan indikasi kesuburan yang diukur dengan kandungan karbonat.
Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam
tanpa penurunan nilai pH larutan (Alaerts dan Ir. S. Sumetri. S).
Alkalinitas mampu menetralisir keasaman
di dalam air, Secara khusus alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang
menunjukkan kapasitas pembufferan dari ion bikarbonat, dan tahap
tertentu ion karbonat dan hidroksida
dalam air. Ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan ion hydrogen
sehingga menurunkan kemasaman dan menaikkan pH.
Alkalinitas optimal pada nilai
90-150 ppm. Alkalinitas rendah diatasi dengan pengapuran dosis 5 ppm. Dan jenis
kapur yang digunakan disesuaikan kondisi pH air sehingga pengaruh pengapuran
tidak membuat pH air tinggi, serta disesuaikan dengan keperluan dan fungsinya.
Perbedaan antara basa tingkat
tinggi dengan alkalinitas yang tingga adalah sebagai berikut :
1.
Tingkat basa tinggi ditunjukkan oleh pH
tinggi;
2.
Alkalinitas tinggi ditunjukkan dengan
kemampuan menerima proton tinggi.
Alkalinitas berperan dalam
menentukan kemampuan air untuk mendukung pertumbuhan alga dan kehidupan air
lainnya, hal ini dikarenakan :
1.
Pengaruh system buffer dari alkalinitas;
2.
Alkalinitas berfungsi sebagai reservoir untuk
karbon organic. Sehingga alkalinitas diukur sebagai factor kesuburan air.
(Syafila, Mindriany).
e.
Fe
Besi adalah
salah satu elemen yang selalu dapat ditemui pada hampir semua badan air, besi
yag ada didalam air dapat bersifat :
-
Terlarut sebagai Fe2+ dan Fe3+
-
Tersuspensi sebagai koloidal (diameter < 1 µm) atau lebih besar
seperti FeO, FeO, FeOOH, Fe(OH) dan sebagainya.
-
Tergabung dengan zat organis atau atau padat
yang inorganik (seperti tanah liat)
Pada air
permukaan jarang di temui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/L, tetapi di dalam
tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi dapat
menodai pakaian dan perlatan dapur.
Penentuan
kadar besi di air dapat di lakukan dengan menggunakan peralatan
spektrofotometer.
f.
Nitrogen ; amoniak
Nitrogen dapat
di temui hampir di setiap badan air dalam bermacam-macam bentuk, seperti : NH3,N2,NO2-,NO3-.
Biasanya senyawa-senyawa nitrogen tersebut adalah senyawa terlarut.
Analisa
Kjedahl merupakan analisa untuk nitrogen kjedahl yaitu jumlah N-organis dan
N-amoniak bebas. Analisa kjedahl pada umumnya di laksanakan pada sampel air
yang di duga mengandung zat organis seperti air buangan penduduk, industri, dan
air sungai (tidak pada air sumur dan air PAM). Selain analisa kjedahl
nitrogen,amoniak dapat di analisa dengan cara Nessler, cara titrimetri. Dan
cara elektroda khusus.
g.
Nitrat ;nitrit
Analisa nitrit cukup sulit, karena rumit dan peka terhadap bebagai jenis
gangguan. Namun ada bebraa cara analisa yang tersedia antara lain:
-
Analisa spektofotometer pada panjang gelombang
220 nm
-
Analisa dengan elektroda khusus (dan ph meter)
-
Analisa dengan brusin untuk air dengan kadar 0,1-5mg NO3-N/I
-
Analisa dengan kromotropik untuk air dengan
kadar 0,1 – 5mg NO3-N/I
-
Analsa dengan redusi menurut devarda untuk air
dengan kadar NO3-N > 2 mg/l
-
Analisa kolorimetris khusus beginitrit.
h.
Fosfat
Fosfat terdapat dalam air
alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat, dan fosfat
organis. Berdasarkan sifat fisis terdapat fosfat terlarut, fosfat tersuspensi,
dan fosfat total yaitu jumlah fosfat terlarut dengan fosfat tersuspensi.
Jenis analisa
untuk fosfat terdiri dari 4 tahapan :
1.
Penyaringan pendahuluan pada filter membran
untuk memisahkan fosfat terlarut dengan yang tersuspensi
2.
Hidrolisa pendahuluan untuk mengubah polifosfat
menjadi ortofosfat
3.
Peleburan (digesti) pendahuluan dengan asam
sulfat untuk mengubah semua polifosfat serta fosfat organis menjadi ortofosfat
4.
Analisa ortofosfat dengan menggunakan metode
asam asorbik yaitu dengan menggunakan spektrofotometer.
i.
COD
Chemical oxygen demand (COD) atau kebutuhan oksigen
kimia adalah jumlah oksigen (mg. O2 ) yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 L sampel air, dimana pengoksidasi
K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen
(oxygent agent).
Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh
zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses
mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.
Sebagian besar zat organis melalui tes COD ini
dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam keadaan
asam yang mendidih :
Warna
kuning
warna hijau
Selama reaksi yang berlangsung + 2 jam ini, uap
direfluk dengan alat kondensor, agar zat organis volatile tidak lenyap keluar.
Perak sulfat Ag2SO4 ditambahkan
sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi. Sedang merkuri sulfat datambahkan
untuk menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada didalam air buangan.
Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organis
teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7
masih harus tersisa sesudah direfluk. K2Cr2O7
yang tersisa di dalam larutan tersebut digunakanuntuk menentukan berapa oksigen
yang telah terpakai. Sisa K2Cr2O7 tersebut
ditentukan melalui titrasi ferro ammonium sulfat (FAS), dimana reaksi yang
berlangsung adalah sebagai berikut :
Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir
titrasi yaitu di saat warna hijau biru larutan berubah menjadi cokelat merah.
Sisa K2Cr2O7 dalam larutan blanko adalah K2Cr2O7
awal, karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organis yang dapat
dioksidasi oleh K2Cr2O7 .
Jenis Air BOD/COD
Air limbah penduduk 0,40-0,60
Air limbah penduduk setelah pengendapan I 0,60
Air limbah penduduk setelah pengolahan secara biologi 0,20
Air sungai 0,10
II.Prinsip analisa
Zat organis dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam suasana asam yangØ mendidih dengan katalisator Ag2SO4 untuk mempercepat reaksi dan penambahan HgSO4 untuk menghilangkan gangguan klorida.
Untuk memastikan zat organis habis teroksidasi, maka pengoksidasiØ K2Cr2O7 ditambahkan berlebihan. Kelebihan K2Cr2O7 digunakan untuk menentukan berapa O2 yang telah terpakai melalui titrasi dengan Ferro Amm sulfat. Indikator feroin digunakan untuk menentukan t.a.t dari warna hijau-biru menjadi merah coklat.
Untuk analisa COD ini dilakukan uji larutan blangko, karena blangkoØ nilai awalàtidak mengandung zat organik yang dapat dioksidasi K2Cr2O7 K2Cr2O7.
Air limbah penduduk 0,40-0,60
Air limbah penduduk setelah pengendapan I 0,60
Air limbah penduduk setelah pengolahan secara biologi 0,20
Air sungai 0,10
II.Prinsip analisa
Zat organis dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam suasana asam yangØ mendidih dengan katalisator Ag2SO4 untuk mempercepat reaksi dan penambahan HgSO4 untuk menghilangkan gangguan klorida.
Untuk memastikan zat organis habis teroksidasi, maka pengoksidasiØ K2Cr2O7 ditambahkan berlebihan. Kelebihan K2Cr2O7 digunakan untuk menentukan berapa O2 yang telah terpakai melalui titrasi dengan Ferro Amm sulfat. Indikator feroin digunakan untuk menentukan t.a.t dari warna hijau-biru menjadi merah coklat.
Untuk analisa COD ini dilakukan uji larutan blangko, karena blangkoØ nilai awalàtidak mengandung zat organik yang dapat dioksidasi K2Cr2O7 K2Cr2O7.
IV.Gangguan, keuntungan dan kekurangan tes COD
GangguanØ
1)Kadar klorida < 2000 ppm mengganggu kerja AgSO4, tapi dapat dihilangkan dengan HgSO4 (dengan jumlah yang sebanding) 2)NO2- juga akan teroksidasi menjadi NO3-. Bila konsentrasi NO2- > 2 mg/l maka perlu penambahan 10 mg Asam sulfamat per mg NO2-, baik dalm sampel maupun blangko.
KeuntunganØ
Tes COD lebih singkat dari tes BOD§
Tidak selalu butuh pengenceran§
2-3x lebih teliti§
gangguan yang sifatnya racun terhadap zat organis tidak berpengaruh§
kekuranganØ
merupakan analisa suatu reaksi oksidasi kimia yang meniru oksidasi biologis, sehingga merupakan pendekatan, tidak dapat membedakan zat inert dan zat yang teroksidasi secara biologis.
Pengawetan sampel air dengan penambahan H2SO4 pekat SP pH = 2.Ø
VIII.Peralatan
1)Alat reflux, batu didih.
2)Pemanas listrik / Bunsen.
3)Buret, beker gelas, labu takar, vol. pipet dll alat gelas.
IX.Pereaksi
1) Larutan standar K2Cr2O7 0,25 n
Larutan 12,259 g K2Cr2O7 p.a (telah dikeringkan dalam oven ± 1050 C selama 2 jam dan didinginkan dalam desikator untuk menghilangkan kelembaban) dengan aquades sp vol 1000 ml.
2)AgSO4
3)HgSO4
4)H2SO4 pekat
5)Reagen asamsulfat
1 l H2SO4 pekat ditambah ± 10 g AgSO4 pelarutnya butuh waktu 1-2 hari.
6)Larutan standar Ferro Amm Sulfat (FAS) 0,1N
Larutkan 39 g Fe(NH4)2 (SO4)2. H2O2 dalam 500 ml aquqdes, tambah 20 ml H2SO4 p, setelah didinginkan tambahkan air suling sp vol 1000 ml. larutan ini tidak stabil, harus setiap hari distandarisasi dengan larutan K2Cr2O7.
Normalitas FAS : ml K2Cr2O7 x N K2Cr2O7 bibagi
Ml FAS yang digunakan
7)Indikator Freoin / Fenantrolin Ferro Sulfat
1,48 g 1,01 fenantrolin monohidrat dan 695 mg FeSO7 H2O dilarutkan dengan sedikit aquades, kemudian campur dan encerkan sp. Vol 100 ml dengan aquades.
8)Asam sulfamat
X.Cara kerja
Bila taksiran nilai COD > 800 mg/l , sampel harus diencerkan dulu sp nilai COD < 800 mg/l. 1)Pipet 20,0 ml sampel asli atau yang sudah diencerkan, masukkan batu didih. 2)Tambahkan ± 0,4 g HgSO4 dan K2Cr2O7 0,25 N sebanyak 10,0 ml. 3)Siapkan 30 ml reagen asam sulfat, masukkan perlahan-lahan lewat dinding erlenmeyer. Kocok perlahan –lahan, agar tidak terjadi penguapan dan sampel tercampur. Langsung kondensor dipasang. 4)Lakukan reflux, diatas pemanas selama 2 jam dan pada temperatur 800C. 5)Setelah dingin, bilas kondensor dengan air suling ± 25-50 ml, refluk dilepas dan sampel didinginkan, kemudian encerkan dengan air suling sebanyak 150-200ml. dinginkan sp suhu ruangan. 6)Tambahkan indikator Feroin. 7)Titrasi sisa K2Cr2O7 dengan larutan FAS 0,1 N dari warna hijau-biru menjadi coklat merah. 8)Lakukan blangko dari 20 ml aquades, tambah reagen yang sama dan reflux dengan cara yang sama. Bila COD kurang 70 mg/l digunakan K2Cr2O7 0,025 N bila ClØ > 2000 mg/l, sangat sukar dilakukan dengan cara ini sebab hasil akan >>>. Dapat diatasi dengan cara oksidasi dengan KMnO4.
VIII.Perhitungan
COD mg/l = (a-b)x N x 8x 1000 dibagi
M l sampel
a = titrasi blangko
b = titrasi sampel
N = normalitas FAS
1 ml FAS ~ 8 mg O2
perbandingan rata-rata BOD5 dan COD untuk macam-macam jenis air:
BOD5 / COD = 0,4-0,6 air buangan penduduk
0,6 air buangan penduduk setelah pengendapan I
0,2 air buangan penduduk setelah diolah secara biologis
0,5-0,65 air beracun industri organis
0,00-0,2 air buangan industri anorganik
j.
BOD
Biological Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen
biologis adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global
proses-proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air. Angka BOD
adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan/
mengoksidasi hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat-zat
organis yang tersuspensi dalam air.
Penetuan BOD diperlukan untuk menentukan beban
pencemaran akibat air buangan penduduk
atau industri sehingga dapat dirancang system pengolahan biologis bagi
air yang tercemar tersebut. Penetuan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi
organis.
Penetuan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat
organis dengan oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena
adanya bakteri aerobik. Sebagai hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida,
air dan amoniak. Reaksi oksidasi dapat dituliskan sebagai berikut:
Zat organis oksigen bakteri
Pada penetapan BOD juga digunakan zat pengoksidasi K2Cr2O7 namun sisanya
dititrasi dengan tiosulfat.
III.
Analisa mikrobiologi
Hampir disetiap badan air, baik air
alam maupun air buangan terdapat bakteri-bakteri. Kecuali pada air tanah yang
telah tersaring oleh lapisan geologis tanah, sehingga semua bakteri yang pada
umumnya berukuran 0,5 sampai 3 µm
akan tertahan. Air yang telah disuling cukup lama atau air yang telah melalui
proses desinfeksi secara teratur, juga bebas akan bakteri yang berbahaya.
Tes mikrobiologi adalah tes
untuk mendeteksi adanya sejenis bakteri dan sekaligus menaksir konsentrasinya.
Ada tiga metode yang tersedia yaitu :
Standar plate count(SPC), metode dengan tabung fermentasi/metode most
probable number dan metode penyaringan pada membran. Jenis bakteri yang
dianalisi adalah bakteri total, E.coli (coli tinja), coli total.
PERTANYAAN:
1.
Apa yang dimaksud dengan salinitas dan
alkalinitas? (Fitri Puspasari)
2.
Apa perbedaan COD dan BOD? (Puspasari)
3.
Sebutkan cara kerja metode salinometri! (Hilda
Khofifa)
4.
Sebutkan klasifikasi air berdasarkan sumbernya!
(Irene Frisilia)
5.
Bagaimana proses penentuan kualitas air dalam
metode analisis air? (Jessi Dwi Suda)
6.
Bagaimana cara mengetahui bahwa dalam air
terdapat bakteri? (Kgs M Aditya Ramadhan)
JAWABAN
1.
Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar
garam terlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam
dalam tanah.
Alkalinitas merupakan penyangga atau buffer perubahan pH air dan indikasi
kesuburan yang diukur dengan kandungan karbonat. Alkalinitas adalah kapasitas
air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan.
2.
Chemical oxygen demand adalah kapasitas air untuk menggunakan oksigen
selama peruraian senyawa organik terlarut dan mengoksidasi senyawa anorganik
seperti amonia dan nitrit.
biological (biochemical) oxygen demand adalah kuantitas oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme aerob dalam menguraikan senyawa organik terlarut. jika BOD tinggi maka dissolved oxygen (DO) menurun karena oksigen yang terlarut tersebut digunakan oleh bakteri. akibatnya ikan dan organisme air yg bernapas pake insang terancam nyawanya.
hubungan keduanya adalah sama-sama untuk menentukan kualitas air, tapi BOD lebih cenderung ke arah cemaran organik, sedangkan COD cenderung ke arah pencemarn kimia.
biological (biochemical) oxygen demand adalah kuantitas oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme aerob dalam menguraikan senyawa organik terlarut. jika BOD tinggi maka dissolved oxygen (DO) menurun karena oksigen yang terlarut tersebut digunakan oleh bakteri. akibatnya ikan dan organisme air yg bernapas pake insang terancam nyawanya.
hubungan keduanya adalah sama-sama untuk menentukan kualitas air, tapi BOD lebih cenderung ke arah cemaran organik, sedangkan COD cenderung ke arah pencemarn kimia.
3.
Penentuan salinometri bisa dilakukan dengan 2 alat:
·
Refraktometer
1.
Tetesi refraktometer dengan aquadest
2.
Bersihkan dengan kertas tissue aquadest yang tersisa.
3.
Teteskan air sampel yang ingin diketahui salinitas nya.
4.
Lihat di tempat yang bercahaya.
5.
Akan tampak sebuah bidang berwarna biru dan putih.
6.
Garis batas dari kedua bidang itu lah yang menunjukan salinitasnya.
7.
Bilas kaca prisma dengan aquadest, usap dengan tisyu dan simpan
refraktometer di tempat kering.
·
Salinometer
1.
Ambil gelas ukur yang panjang dan isi dengan air yang ingin diukur
salinitas nya.
2.
Salinitas akan terbaca pada display nya.
4.
Klasifikasi air berdasarkan sumbernya:
·
Air angkasa, merupakan air yang berasal dari atmosfer yaitu hujan, embun,
salju.
·
Air permukaan, merupakan air yang berada di permukaan, umum nya sumber air
di permukaan merupakan air yang kurang baik untuk langsung di konsumsi manusia
karena itu perlu pengolahan lebih lanjut.
·
Air tanah, merupakan air yang sebagian terbentuk dari air hujan yang jatuh
di permukaan bumi dan sebagian meresap ke dalam tanah.
5.
Beberapa cara analisis laboratorium yang digunakan untuk mengetahui
kualitas air meliputi:
·
Uji
Kesadahan (sebagai ppm CaCO3)
Siapkan 50
mL contoh air dan masukkan ke dalam labu takar 100 mL, tambahkan 1 mL asam
klorida pekat, setetes demi setetes melalui tepi labu takar, kemudian tepatkan
dengan contoh air. Pipet 10 mL contoh air dari labu takar ke dalam erlenmeyer,
tambahkan 50 mg asam askorbat, kemudian tambah 10 ml NH3 6M, aduk dan tambahkan
4 tetes indikator calmagite, titrasi dengan larutan EDTA sehingga warna berubah
dari merah menjadi biru.
·
Uji Kadar
Besi
Langkah
pertama, siapkan larutan standar besi 100 ppm, pipet sebanyak 1, 2, 3, 4, dan 5
mL larutan standar 100 ppm tersebut dan masukkan masing-masing kedalam labu
takar 100 mL, tambahkan 5 mL larutan ortho-phenantrolin 0.25%, tepatkan
masing-masing labu takar hingga volume 100 mL dengan air deion sehingga
terbentuk larutan standar dengan konsentrasi 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm. Ukur nilai
absorbans dari masing-masing larutan standar dengan menggunakan
spektrofotometer visibel pada panjang gelombang 510 nm. Langkah kedua, siapkan
50 mL contoh air yang akan diuji, masukan kedalam labu takar 100 mL, tambahkan
5 mL ortho-phenantrolin dan tepatkan labu takar tersebut dengan contoh air yang
akan diuji. Ukur nilai absorbans sampel air pada panjang gelombang 510 nm.
Untuk mengetahui kadar besi(Fe) dalam contoh air, dapat digunakan persamaan
standar
·
Uji Padatan
Terlarut
Sampel air
disiapkan dalam wadah, kemudian alat TDS meter dimasukan ke dalam sampel air.
Perhatikan dan catat nilai yang tertera pada TDS meter.
·
Uji nilai pH
Sampel air
disiapkan secukupnya, kertas pH dicelupkan ke dalam sampel air. Amati warna
yang terbentuk pada kertas pH dan bandingkan dengan warna pada warna standar
indikator universal.
6.
Kita dapat mengetahui bahwa di dalam air terdapat bakteri dengan melakukan
identifikasi dengan menggunakan mikroskop, baik dengan mikroskop elektron
maupun dengan mikroskop cahaya.
