More Related Content
What's hot (20)
Viewers also liked (8)
Similar to Tugas kesling (20)
Recently uploaded (20)
Tugas kesling
- 1. DASAR PENETAPAN ZAT ORGANIK DALAM AIR Oleh: M.Fairuz Abadi, M.Si STIKES WIKA BALI. 2011 SIFAT AIR Air merupakan pelarut kuat dan bersifat sangat polar. Oleh karena itu hampir tak dijumpai air (bentuk cair) bebas (alamiah) yang murni. Kualitas air minum di kota-kota besar di Indonesia masih memprihatinkan. Kepadatan penduduk, tata ruang yang salah dan tingginya eksploitasi sumber daya air sangat berpengaruh pada kualitas air. PENCEMARAN ZAT ORGANIK Adanya zat organik dalam air menunjukkan bahwa air tersebut telah tercemar oleh kotoran manusia ,hewan atau oleh sumber lain. zat organik merupakan....... Bahan makanan bakteri atau mikroorganisme lainnya . Makin tinggi kandungan zat organik didalam air,maka semakin jelas bahwa air tersebut telah tercemar . Adanya zat organik dalam air menunjukkan bahwa air tersebut telah tercemar oleh kotoran manusia ,hewan atau oleh sumber lain. Zat organik komponen utamanya adalah karbon, protein, dan lemak lipid. Zat organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut. Limbah organik yang masuk ke dalam perairan dalam bentuk: a. padatan yang terendap, b. koloid, c. tersuspensi dan d. terlarut. Limbah organik yang ada di badan air aerob akan dimanfaatkan dan diurai (dekomposisi) oleh mikroba aerobik (BAR); dengan proses seperti pada reaksi (1) dan (2): BAR + O2 + BAR 竪 CO2 + NH3 + prod lain + enerji .. (1) (COHNS) COHNS + O2 + BAR + enerji 竪 C5H7O2N (sel MO baru)(2) Kedua reaksi tersebut diatas dengan jelas mengisaratkan bahwa makin banyak limbah organik yang masuk dan tinggal pada lapisan aerobik akan makin besar pula kebutuhan oksigen bagi mikroba yang mendekomposisi artinya DO (Dissolve Oxigen/Oksigen terlarut turun), bahkan jika keperluan oksigen bagi mikroba yang ada melebihi konsentrasi oksigen terlarut maka oksigen terlarut bisa menjadi nol dan mikroba aerobpun akan musnah digantikan oleh mikroba anaerob dan fakultatif yang untuk aktifitas hidupnya tidak memerlukan oksigen.--------- EUTROFIKASI Dekomposisi di Badan Air Anaerob Limbah organik yang masuk ke badan air yang anaerob akan dimanfaatkan dan diurai (dekomposisi) oleh mikroba anaerobik atau fakultatif (BAN); dengan proses seperti pada reaksi (3) dan (4): COHNS + BAN 竪 CO2 + H2S + NH3 + CH4 + produk lain + enerji .(3) COHNS + BAN + enerji 竪 C5H7O2 N (sel MO baru)...(4 Kedua proses tersebut diatas mengungkapkan bahwa aktifitas mikroba yang hidup di bagian badan air yang anaerob selain menghasilkan sel-sel mikroba baru juga menghasilkan senyawa-senyawa CO2, NH3, H2S, dan CH4 serta senyawa lainnya seperti amin, PH3 dan komponen fosfor. Asam sulfide (H2S), amin dan komponen fosfor adalah senyawa yang mengeluarkan bau menyengat berbau busuk dan amin berbau anyir. Selain itu telah disinyalir bahwa NH3 dan H2S hasil dekomposisi anaerob pada tingkat konsentrasi tertentu adalah beracun dan dapat membahayakan organisme lain
- 2. PENETAPAN ZAT ORGANIK DALAM AIR Zat organik dalam air ditetapkan sebagai angka permanganat, melalui metode permanganimetri. Angka permanganat didefinisikan sebagai mg KMnO4 yang diperlukan untuk mengoksidasi sempurna seluruh zat organik dalam 1 L air . Gangguan dalam proses analisis bisa diakibatkan oleh tingginya ion klorida, ion klorida dapat ikut teroksidasi saat pengoksidasian zat organik Gangguan 1) Ion sulfida dan nitrit , untuk menghilangkan harus di panaskan dengan H2SO4 encer sampai H2S dan nitrit hilang. 2) Garam ferro dapat di hilangkan dengan penambahan beberapa tetes KMnO4 sebelum dianalisa sampai larutan tepat merah muda. 3) Bila harus di simpan lebih dari satu hari , lebih baik diasamkan kurang dari 5 (pH <5)
- 3. Air adalah kebutuhan dasar bagi kehidupan di muka bumi, tak terkecuali bagi manusia. Setiap penggunaan air untuk suatu kebutuhan, diperlukan syarat-syarat kualitas air sesuai peruntukannya. Salah satu syarat yang penting adalah ukuran banyaknya zat organik yang terdapat dalam air. Oleh karena itu penentuan zat organik dalam air menjadi salah satu parameter penting dalam penentuan kualitas air. Banyaknya zat organik dalam air menjadi salah satu ukuran seberapa jauh tingkat pencemaran pada suatu perairan (Febrian, 2008). Penentuan kandungan zat organik dalam air biasanya dilakukan dengan mengukur kebutuhan oksigen dalam air untuk mendegradasi zat organik, baik dengan bantuan mikroorganisme, zat kimia dan cara lainnya. Saat ini telah ada dua metode standar dalam pengukuran kebutuhan oksigen di air, yaitu biological oxygen demand (BOD) dan chemical oxygen demand (COD). Kedua metode tersebut berhubungan dengan kebutuhan oksigen untuk mendegradasi zat organik yang ada pada contoh air. Pada metoda BOD digunakan proses oksidasi melalui bantuan mikroorganisme. Sedangkan pada metoda COD, proses oksidasi zat organik dalam sampel menggunakan pereaksi kimia, seperti dikromat, sebagai oksidatornya (Febrian, 2008). Zat organik adalah zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang atau tumbuh tumbuhan dengan komponen utamanya adalah karbon, protein, dan lemak lipid. Zat organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut (SMK Negeri 3 Kimia Madiun, 2008). Limbah organik adalah sisa atau buangan dari berbagai aktifitas manusia seperti rumah tangga, industri, pemukiman, peternakan, pertanian dan perikanan yang berupa bahan organik; yang biasanya tersusun oleh karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, sulfur dan mineral lainnya (Polprasert, 1989 dalam SMK Negeri 3 Kimia Madiun, 2008). Limbah organik yang masuk ke dalam perairan dalam bentuk padatan yang terendap, koloid, tersuspensi dan terlarut. Pada umumnya, yang dalam bentuk padatan akan langsung mengendap menuju dasar perairan; sedangkan bentuk lainnya berada di badan air, baik di bagian yang aerob maupun anaerob. Dimanapun limbah organik berada, jika tidak dimanfaatkan oleh fauna perairan lain, seperti ikan, kepiting, bentos dan lainnya; maka akan segera dimanfaatkan oleh mikroba; baik mikroba aerobik (mikroba yang hidupnya memerlukan oksigen); mikroba anaerobik (mikroba yang hidupnya tidak
- 4. memerlukan oksigen) dan mikroba fakultatif (mikroba yang dapat hidup pada perairan aerobik dan anaerobik) (Halim, 2007). Makin banyak limbah organik yang masuk dan tinggal pada lapisan aerobik akan makin besar pula kebutuhan oksigen bagi mikroba yang mendekomposisi, bahkan jika keperluan oksigen bagi mikroba yang ada melebihi konsentrasi oksigen terlarut maka oksigen terlarut bisa menjadi nol dan mikroba aerobpun akan musnah digantikan oleh mikroba anaerob dan fakultatif yang untuk aktifitas hidupnya tidak memerlukan oksigen (SMK Negeri 3 Kimia Madiun, 2008). Adanya zat organik dalam air menunjukan bahwa air tersebut telah tercemar oleh kotoran manusia, hewan atau oleh sumber lain. Zat organik merupakan bahan makanan bakteri atau mikroorganisme lainnya. Makin tinggi kandungan zat organik didalam air, maka semakin jelas bahwa air tersebut telah tercemar (Kurniawan, 2009). Zat organik adalah zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang atau tumbuh tumbuhan dengan komponen utamanya adalah karbon, protein, dan lemak lipid. Zat organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut. Di dalam sistem air tanah yang belum terkontaminasi senyawa organic yang dominan adalah senyawa humus (humic substances). Senyawa tersebut merupakan hasil dekomposisi tumbuhan dan hewan secara biologis dan tidak memiliki struktur yang baku (Halim, 2007). Oleh karena itulah mengapa pengidentifikasiannya memerlukan serangkaian proses yang cukup panjang. Ada tiga kelompok senyawa humus , yaitu: 1. Asam fulvik ( fulvic acid ), merupakan senyawa yang terlarut di dalam air 2. Asam humik (humic acid), senyawa yang tidak larut di dalam air pada pH rendah 3. Humin, tidak larut di dalam air pada semua pH (Krisma, 2008). Permanganometri merupakan metode titrasi dengan menggunakan kalium permanganat, yang merupakan oksidator kuat sebagai titran. Titrasi ini didasarkan atas
- 5. titrasi reduksi dan oksidasi atau redoks. Kalium permanganat telah digunakan sebagai pengoksida secara meluas lebih dari 100 tahun. Reagensia ini mudah diperoleh, murah dan tidak memerlukan indikator kecuali bila digunakan larutan yang sangat encer. Permanganat beraksi secara beraneka, karena mangan dapat memiliki keadaan oksidasi +2, +3, +4, +6, dan +7 (Day & Underwood, 1999). Asam sulfat adalah asam yang paling sesuai, karena tidak bereaksi terhadap permanganat dalam larutan encer. Dengan asam klorida dan sedikit permanganat dapat terpakai dalam pembentukan klor, ada kemungkinan terjadi reaksi : 2MnO4- + 10Cl- + 16H+ 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O Reaksi ini terutama berkemungkinan akan terjadi dengan garam-garam besi, kecuali jika tindakan-tindakan pencegahan yang khusus diambil. Dengan asam bebas yang sedikit berlebih, larutan yang sangat encer, temperatur yang rendah, dan titrasi yang lambat sambil mengocok terus-menerus, bahaya dari penyebab ini telah dikurangi sampai minimal. Pereaksi kalium permanganat bukan merupakan larutan baku primer dan karenanya perlu dibakukan terlebih dahulu. Pada percobaan ini untuk membakukan kalium permanganat ini dapat digunakan natrium oksalat yang merupakan standar primer yang baik untuk permanganat dalam larutan asam (Basset, 1994). Kalium permanganat (KMnO4) telah lama dipakai sebagai oksidator pada penentuan konsumsi oksigen untuk mengoksidasi bahan organik, yang dikenal sebagai parameter nilai permanganat atau sering disebut sebagai kandungan bahan organik total atau TOM (Total Organik Matter). Akan tetapi, kemampuan oksidasi oleh permanganat sangat bervariasi, tergantung pada senyawa-senyawa yang terkandung dalam air. Penentuan nilai oksigen yang dikonsumsi dengan metode permanganat selalu memberikan hasil yang lebih kecil dari nilai BOD (biological oxygen demand). Kondisi ini menunjukkan bahwa permanganat tidak cukup mengoksidasi bahan organik secara sempurna (Effendi, 2003). Untuk mengatasi kelemahan permanganat ini, digunakan oksidator yang lain, misalnya kalium dikromat dan kalium iodat. Ternyata kalium dikromat dianggap sebagai oksidator yang paling baik untuk digunakan pada penentuan nilai COD (chemical oxygen demand), karena dapat mengoksidasi berbagai jenis bahan organik (Effendi, 2003).
- 6. Berdasarkan kesempurnaan proses oksidasi bahan organik, pada penentuan nilai permanganat atau kandungan bahan organik total (TOM), BOD dan COD, berturut-turut persentase bahan organik yang dioksidasi adalah 25%, 70% dan 98%. Berdasarkan kemampuan oksidasi ini, penentuan nilai COD dianggap paling baik dalam menggambarkan keberadaan bahan organik, baik yang dapat didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar didekomposisi secara biologis (non biodegradable) (Effendi, 2003). Nilai permanganat adalah jumlah miligram kalium permanganat yang dibutuhkan untuk mengoksidasi organik dalam 1000 mL air pada kondisi mendidih, larutan induk kalium permanganat, KMnO4 adalah larutan yang mempunyai normalitas kalium permanganat, KMnO4 0,1 N yang digunakan untuk membuat larutan baku dengan kadar yang lebih rendah sedangkan larutan baku kalium permanganat, KMnO4 adalah larutan induk kalium permanganat, KMnO4 0,1 N yang diencerkan dengan air suling sampai normalitas 0,01 N (SNI 06-6989.22-2004, 2004). Penentuan zat organik dengan cara oksidasi dapat dilakukan dalam suasana asam atau basa. a. Metode asam untuk air yang mengandung ion Cl < 300 ppm. b. Metode basa untuk air yang mengandung ion Cl > 300 ppm (Sodik, 2009) B. Pembahasan 1. Pembebasan Labu Erlenmeyer dari Zat Organik Alat laboratorium dalam hal ini labu erlenmeyer, tentu tidak lepas dari keberadaan adanya zat organik yang menempel pada permukaan dinding labu erlenmeyer. Supaya percobaan mengenai perhitungan zat organik pada sampel air sumur mendapatkan hasil yang akurat dan valid, sebelumnya harus dilakukan pembebasan labu erlenmeyer dari zat organik menggunakan air kran sebagai media bahan, dikarenakan air kran dapat melarutkan keberadaan zat organik yang berada dalam labu erlenmeyer dimana setelah dilakukan pemanasan dengan oven, penambahan 2,5 ml asam sulfat dan 1 tetes KMnO4 maka akan membuat labu erlenmeyer terbebas dari kandungan zat organik dan dapat dilakukan untuk pemeriksaan selanjutnya yaitu zat organik pada sampel air sumur landasan ulin. Penambahan asam sulfat sebenarnya adalah sebagai pereaksi terhadap KMnO4 dimana
- 7. prinsip dari metode asam pada pengukuran permanganat. Berikut ini reaksi yang terjadi ketika pembebasan erlenmayer dari zat organic. Zat Organik + KMnO4 berlebih CO2 + H2O 2. Pemeriksaan Zat Organik Tahapan setelah pembebasan labu erlenmeyer dari zat organik, selanjutnya adalah pemeriksaan zat organik dengan menggunakan metode ttitrasi permanganometri. Memasukkan sampel air sumur sebesar 50 ml ke dalam labu erlenmeyer yang telah terbebas dari zat organik. Penentuan zat organik dengan cara oksidasi dapat dilakukan dalam suasana asam atau basa. Diketahui bahwa air yang digunakan mengandung ion Cl < 300 ppm sehingga menggunakan metode asam. Pada prinsipnya untuk penentuan zat organik menggunakan metode asam, zat organik didalam sampel dioksidasi oleh KMnO4 berlebih dalam keadaan asam dan panas. Sisa KMnO4 direduksi dengan larutan asam oksalat berlebih sebanyak 15 ml hingga larutan berubah warna menjadi bening dari yang awalnya berwarna ungu pekat. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO4 atau kalium permanganat sebanyak 2,5 ml dan menjadi warna orange dengan reaksi : 2 KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 Kalium permanganat merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Pereaksi ini dapat dipakai tanpa penambahan indikator, karena mampu bertindak sebagai indikator. Oleh karena itu pada larutan ini tidak ditambahkan indikator apapun dan langsung ditambahkan dengan larutan asam oksalat yang merupakan standar yang baik untuk standarisasi permanganat dalam suasana asam. Larutan ini mudah diperoleh dengan derajat kemurnian yang tinggi. Reaksi ini berjalan lambat pada temperatur kamar dan biasanya diperlukan pemanasan hingga 60OC. bahkan bila pada temperatur yang lebih tinggi reaksi akan berjalan makin lambat dan bertambah cepat setelah terbentuknya ion mangan (II). Hasil perhitungan untuk kandungan zat organik pada sampel air sumur landasan ulin didapatkan sebesar 21,014 mg/l KMnO4. Artinya yang dihitung adalah banyaknya tiap nilai kandungan zat organik dalam mg/l KMnO4 yang dibutuhkan
- 8. untuk mengoksidasi senyawa organik dalam 1 liter air. Menurut peraturan menteri kesehatan (Permenkes) Nomor: 416/MenKes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air menyatakan bahwa untuk parameter zat organik (KMnO4) kadar maksimum yang diperbolehkan yaitu 10 mg/l. Dari sini dapat diketahui bahwa ternyata kandungan zat organik pada sampel air sumur landasan ulin sangatlah tinggi, karena kandungan zat organiknya jauh diatas standar baku mutu yang diperbolehkan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kondisi lingkungan dimana sampel air yang diambil. 3. Penentuan Faktor Ketelitian KMnO4 Zat Organik Faktor ketelitian KMnO4 zat organik diperlukan agar hasil perhitungan yang didapat dalam mencari kandungan zat organik pada sampel air sumur landasan ulin menjadi akurat. Dimana volume titrasi KMnO4 yang dibutuhkan sebanyak 4,5 ml untuk mereaksikan larutan asam oksalat 5 ml menjadi berwarna merah muda. Dari volume KMnO4 yang didapatkan, maka diperoleh hasil perhitungan untuk faktor ketelitian KMnO4 zat organik sebesar 1,11. VI. KESIMPULAN Kesimpulan dari percobaan ini adalah : 1. Pengujian kandungan zat organik menggunakan metode titrasi permanganometri dengan prinsip metode asam. 2. Hasil perhitungan faktor ketelitian KMnO4 zat organik sebesar 1,11 . 3. Hasil perhitungan untuk kandungan zat organik pada sampel air sumur landasan ulin didapatkan sebesar 21,014 mg/l KMnO4. DAFTAR PUSTAKA Basset. J. etc. 1994. Buku Ajar Vogel, Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Erlangga, Jakarta. Day, R.A.Jr & A.L. Underwood. 1999. Kimia Analisis Kuantitatif. Erlangga, Jakarta.
- 9. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Penerbit Kanius, Yogyakarta.