BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator
kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan
reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan
biologik yang dilakukan oleh organisme aerobik dan
anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi
bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang ada pada
akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik oksigen
yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam
bentuk nutrien dan gas (Salmin, 2000).
Dissolved
Oxygen (DO) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari
fotosintesis dan absorbsi atmosfer atau udara. DO di suatu perairan sangat
berperan dalam proses penyerapan makanan oleh mahkluk hidup dalam air. Untuk
mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan mengamati
beberapa parameter kimia seperti DO. Semakin banyak jumlah DO (dissolved oxygen), maka kualitas air
semakin baik. Jika kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan
bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi.
Satuan DO dinyatakan dalam persentase saturasi (Salmin, 2000).
DO dibutuhkan oleh semua jasad hidup
untuk pernafasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian
menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Di samping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk
oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses
aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses
difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam
perairan tersebut (Salmin, 2000).
Kandungan
Dissolved Oxygen (DO) minimum adalah
2 ppm dalam keadaan nornal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik)
(Swingle, 1968) atau berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang
Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar
DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/lt. Idealnya,
kandungan oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam
dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70% (Huet, 1970).
Metode
titrasi dengan cara Winkler secara
umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya
dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih
dahulu ditambahkan larutan MnCl2 dan NaOH atau KI, sehingga akan
terjadi endapan MnO2. Dengan menambahkan H2SO4
atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan
molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium
yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium
tiosulfat (Na2S2O3) dan menggunakan indikator
larutan amilum (kanji) (Anonim, 2011)
Dengan
menggunakan metode titrasi Winkler dapat ditentukan kadar Dissolved Oxygen (DO) dari suatu perairan. Dari kandungan DO yang
diperoleh, dapat diketahui apakah kandungan DO yang dibutuhkan oleh organisme
air tercukupi atau tidak.
1.2 Permasalahan
Dalam praktikum ini permasalahnya adalah
sebagai berikut:
1.
Bagaimana cara menganalisis DO dengan metode Winkler?
2.
Bagaimana cara
pembuatan reagen yang digunakan untuk mengukur
DO dengan metode winkler?
3.
Bagaimana cara mengetahui kandungan DO dalam air kran di kolam
FST?
4.
Bagaimana kualitas air kran kolam FST yang digunakan sebagai
sampel?
1.3 Tujuan
Dalam praktikum ini bertujuan untuk:
1.
Dapat melakukan analisis DO dengan metode Winkler.
2.
Dapat mengetahui
cara pembuatan reagen yang digunakan untuk mengukur
DO dengan metode winkler.
3.
Dapat mengetahui kandungan DO dalam air kran di kolam
FST.
4.
Dapat mengetahui kualitas air kran kolam FST yang digunakan
sebagai
sampel.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum mengenai Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)
Keberadaan oksigen di perairan sangat penting untuk diketahui
sebab oksigen sangat penting bagi kehidupan. Banyaknya O2 terlarut
dalam peerairan biasa disebut DO. Dilihat dari jumlahnya, oksigen terlarut adalah satu jenis
gas terlarut dalam air pada urutan kedua setelah nitrogen.
Namun jika dilihat kepentingannya bagi kehidupan, oksigen menempati urutan
paling atas. Sumber utama oksigen dalam perairan adalah hasil difusi dari
udara, terbawa melalui presipitasi (air hujan) dan hasil fotointesis fitoplankton.
Sebaliknya, kandungan DO dalam air dapat
berkurang karena dimanfaatkan oleh aktivitas respirasi dan perombakan
bahan organik (Sumeru, 2008).
Kekurangan oksigen dapat dialami karena
terhalangnya difusi akibat stratifikasi salinitas yang terjadi. Rendahnya kandungan DO dalam air berpengaruh buruk terhadap
kehidupan ikan dan kehidupan akuatik lainnya, dan jika tidak ada sama sekali DO
mengakibatkan munculnya kondisi anaerobik dengan bau busuk dan permasalahan
estetika (Sumeru,
2008).
Air mengalir pada umumnya kandungan oksigennya cukup karena
gerakannya menjamin berlangsungnya difusi antara udara dan air. Bila pencemaran
organik pada badan air, DO tersebut digunakan oleh bakteri untuk mengoksidasi
bahan pencemar organik tersebut. Komposisi populasi hewan dalam air sangat erat
hubungannya dengan kandungan oksigen. Kelarutan oksigen atmosfer dalam air
segar atau tawar berkisar dari 14,6 mg/liter pada suhu 0o C hingga
7,1 mg/liter pada suhu 35o C pada tekanan satu atmosfer (Canter,
1977).
2.2 Tinjauan
Umum mengenai Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved
Oxygen) dengan Metode Winkler
Metode titrasi dengan cara
Winkler secara umum banyak digunakan
untuk menentukan kadar DO. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri.
Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2
dan NaOH atau KI, sehingga akan terjadi endapan MnO2. Dengan
menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan
larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen
dengan DO. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan
standar natrium tiosulfat (Na2S2O3) dan
menggunakan indikator larutan amilum (kanji). Reaksi kimia yang terjadi dapat
dirumuskan sebagai berikut :
MnCI2 +
NaOH à Mn(OH)2 + 2
NaCI
Mn(OH)2 + O2
à 2 MnO2 + 2 H2O
MnO2 + 2 KI + 2
H2O à Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH
I2 + 2 Na2S2O3
à Na2S4O6
+ 2 NaI
(Salmin, 2000)
Kelebihan metode Winkler dalam
menganalisis DO (Dissolved Oxygen), yaitu:
a. Dengan mengikuti prosedur yang tepat dan standarisasi tio secara
analitis, akan diperoleh hasil penentuan oksigen terlarut yang akurat.
b. Peranan suhu dan salinitas ini sangat vital terhadap akurasi
penentuan oksigen terlarut dengan cara DO meter.
c. Dibandingkan dengan metode titrasi, peranan kalibrasi alat DO
meter sangat menentukan akurasinya hasil penentuan pengukuran (Anonim, 2011).
Kelemahan
metode Winkler dalam menganalisis DO (Dissolved Oxygen),yaitu:
a.
Penambahan indikator amilum harus dilakukan pada saat mendekati
titik akhir titrasi agar amilum tidak membungkus I2 karena akan
menyebabkan amilum sukar bereaksi untuk kembali ke senyawa semula.
b. Proses titrasi harus dilakukan sesegera mungkin, hal ini
disebabkan karena I2 mudah
menguap dan ada yang harus diperhatikan dari titrasi iodometri yang biasa dapat
menjadi kesalahan pada titrasi iodometri
yaitu penguapan I2, oksidasi udara dan adsorpsi I2 oleh
endapan (Anonim, 2011).
2.3 Tinjauan Umum mengenai Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Oksigen
Terlarut (Dissolved Oxygen)
2.3.1 Suhu
Suhu air merupakan
regulator utama proses alamiah di dalam lingkungan akuatik. Ia dapat
mengendalikan fungsi fisiologis organisme dan berperan secara langsung atau
tidak langsung bersama dengan komponen kualitas air lainnya mempengaruhi
kualitas akuatik. Suhu air mengendalikan
spawning dan hatching, mengendalikan aktivitas, memacu atau menghambat
pertumbuhan dan perkembangan yang dapat menyebabkan kematian kalau air menjadi
panas atau dingin sekali secara mendadak. Air yang lebih dingin lazimnya
menghambat perkembangan, sedangkan air yang lebih panas umumnya mempercepat
aktivitas. Suhu air juga mempengaruhi berbagai macam reaksi fisika dan kimiawi di dalam lingkungan
akuatik (Canter, L.W. 1977).
2.3.2 Kecepatan Arus
Arus merupakan suatu gerakan air yang mengakibatkan perpindahan
horizontal dan vertikal massa air. Arus
merupakan faktor ekologis yang penting terutama pada perairan yang arusnya
cukup tinggi. Arus dapat mempengaruhi distribusi gas terlarut, garam, dan
makanan serta organisme dalam air. Kecepatan arus tergantung kemiringan dasar,
lebar, kedalaman sungai dan debit air. Arus yang cukup tinggi akan memaksa
organisme yang hidup di dalamnya melakukan adaptasi untuk dapat bertahan
sehingga pada perairan yang berarus cepat mempunyai karakteristik tertentu
dengan bentuk organisme yang biasa berada di air yang tergenang. Umumnya
kandungan DO pada perairan berarus deras cukup tinggi (Latief, 2003).
2.3.3 Kekeruhan (Turbiditas)
Turbiditas merupakan suatu ukuran yang
menyatakan sampai seberapa jauh cahaya mampu menembus air, dimana cahaya yang
menembus air akan mengalami pemantula oleh bahan-bahan tersuspensi dan bahan
koloidal. Satuannya adalah Nephelometric Turbidity Unit (NTU),
dimana 1 NTU sama dengan turbiditas yang disebabkan oleh 1 mg/l SiO2 dalam air. Dalam danau atau perairan lainnya yang
relatif tenang, turbiditas terutama disebabkan oleh bahan koloid dan
bahan-bahan hakus yang terdispersi dalam air.
Dalam sungai yang mengalir, turbiditas terutama disebabkan oleh
bahan-bahan kasar yang terdispersi. Biasanya jika kekeruhan cukup tinggi, maka
DO yang terkandung dalam perairan tersebut rendah. Selain itu, turbiditas penting bagi kualitas air permukaan,
terutama berkenaan dengan pertimbangan estetika, daya filter, dan
disinfeksi. Pada umumnya jika turbiditas meningkat, nilai estetika menurun,
filtrasi air lebih sulit dan mahal, dan efektivitas desinfeksi berkurang. Turbiditas dalam perairan mungkin terjadi karena
material alamiah, atau akibat aktivitas proyek, pembuangan limbah, dan operasi
pengerukan (Canter, L.W., 1977).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Waktu dan Tempat Penelitian
Praktikum ini dilaksanakan pada hari
Kamis, 24 Mei 2012, untuk pembuatan regaen dilakukan pada pukul 10.40 WIB-13.30
WIB di Ruang 226 dan untuk titrasi dilakukan pada pukul 13.30 WIB-14.30 WIB di
Ruang 122 Fakultas Sains
dan Teknologi Kampus C Universitas Airlangga.
3.2.
Alat dan Bahan
Alat :
1.
Botol Winkler 250 mL
2.
Buret
mikro 2 mL atau digital buret 25 mL
3.
Pipet
volume 5 mL; 10 mL dan 50 mL
4.
Pipet
ukur 5 mL
5.
Erlenmeyer
125 mL
6.
Gelas
piala 400 mL
7.
Labu ukur
1000 mL
Bahan:
1. MnSO4.H2O (mangan
sulfat)
2. Air Suling
3. MnSO4 (mangan sulfat)
4. NaOH (natrium hidroksida) atau KOH (kalium
hidroksida),
5. NaI (natrium iodida) atau KI (kalium iodida)
6. Amilum/kanji
7. NaN3 (Natrium azida)
8. H2SO4 pekat (asam sulfat
pekat)
9.
Na2S2O3.
5H2O (sodium thiosulfat)
10.
Air kran kolam FST
3.3.
Cara Kerja
Cara Pembuatan Reagen Mangan Sulfat
1. Mangan sulfat (MnSO4.H2O)
sebanyak 22,75 g ditimbang
2. Mangan sulfat (MnSO4.H2O)
dilarutkan dengan air suling sampai dengan 62,5 mL dalam labu ukur tepat
sampai tanda tera
Cara Pembuatan Reagen Alkali Yodida
Azida
1. Natrium hidroksida (NaOH) sebanyak
31,75 g dan natrium iodida (NaI) 8,44 g ditimbang
2. Natrium hidroksida (NaOH)
dan Natrium Iodida (NaI) yang telah ditimbang, diencerkan dengan air suling
sampai 67,5 mL yang ditambahkan larutan 0,625 gr natrium azida (NaN3)
dalam 2,5 mL air suling
Cara Pembuatan Reagen Natrium
Thiosulfat
1. Natrium thiosulfat (Na2S2O3.
5H2O) sebanyak 0,39 g ditimbang
2. Natrium thiosulfat (Na2S2O3.
5H2O) yang telah ditimbang dan dilarutkan dengan air suling yang
telah didihkan (bebas oksigen)
3. Larutan Na2S2O3 ditambah
0,025 g NaOH ditambahkan dan diencerkan hingga 62,5 mL
Cara Pengambilan Sampel
1. Pengambilan sampel digunakan botol Winkler
2. Pengambilan air dilakukan
di kran kolam FST dengan bibir botol
Winkler didekatkan dengan lubang kran
Cara Pengujian DO
1. Air sampel diambil dari
kran kolam FST menggunakan botol Winkler
2. Mangan sulfat (MnSO4)
sebanyak 1 mL dan 1 mL alkali iodida azida ditambahkan menggunakan ujung pipet
tepat di atas permukaan larutan
3. Botol segera ditutup dan
dihomogenkan hingga terbentuk gumpalan sempurna
4. Gumpalan dibiarkan
mengendap 5-10 menit
5. Asam sulfat pekat (H2SO4
pekat) sebanyak 1 ml ditambahkan dan ditutup
6. Larutan dihomogenkan hingga
endapan larut sempurna
7. Larutan homogen yang telah
larut sempurna sebanyak 100 mL dipipet dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 150
mL
8. Larutan sampel dititrasi
Na2S2O3
0,025 N sampai larutan berwarna kuning
pucat atau kuning transparan
9. Larutan sampel ditetesi
2 tetes indikator amilum atau kanji
10. Titrasi kembali dilakukan
sampai larutan jernih atau sampai warna biru tepat hilang
Kadar DO dihitung
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Berdasarkan hasil
pengamatan diperoleh data-data sebagai berikut, dengan air sampel yang berasal
dari air kran kolam FST :
Tabel 4.1 Data hasil pengamatan
No.
|
Pengamatan
|
Hasil Pengamatan
|
1.
|
Volum titran natrium tiosulfat (a)
|
2,9 ml
|
2.
|
Normalitas larutan natrium tiosulfat (N)
|
0,025 N
|
3.
|
Volume botol Winkler (V)
|
250 ml
|
4.2 Analisis Data
Berikut ini adalah hasil analisis
perhitungan dari data yang diperoleh:
OT (Oksigen Terlarut) = ...
4.3 Pembahasan
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kadar oksigen terlarut
(Dissolved Oxygen) di air kran
kolam FST. Dari kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen), dapat diketahui
kualias air kran di kolam FST. Langkah pertama adalah pembuatan reagen, reagen yang dibuat
adalah larutan mangan sulfat, larutan alkali iodida azida, dan larutan natrium
thiosulfat 0,025 N. Dalam pembuatan reagen mangan sulfat, mangan sulfat yang
digunakan sebanyak 22,75 g MnSO4.H2O dan air suling sebanyak 62,5
mL. Dalam pembuatan reagen alkali yodida azida, alkali yodida azida yang digunakan sebanyak
31,75 g NaOH dan 8,44 g NaI dan air suling sebanyak 67,5 mL. Sebanyak 0,625
gr NaN3 dalam 2,5 mL air suling ditambahkan pada pembuatan alkali yodida
azida. Dalam pembuatan reagen natrium thiosulfat, natrium thiosulfat yang
digunakan sebanyak 0,39 g Na2S2O3.
5H2O, 0,025
g NaOH yang diencerkan, dan air suling 62,5 mL.
Langkah
selanjutnya adalah pengujian DO. Air sampel diambil dari kran kolam FST
menggunakan botol Winkler. Pengambilan
sampel dilakukan dengan bibir botol Winkler didekatkan dengan lubang kran, agar
tidak ada gelembung udara yang dihasilkan, dimana adanya gelembung udara akan
mempengaruhi nilai DO yang diukur. Tutup Winkler dibuka, 1 mL MnSO4
dan 1 mL KI (alkali iodida azida) ditambahkan menggunakan ujung pipet tepat di
atas permukaan larutan. MnO2 dan KI (alkali iodida azida) berfungsi
untuk mengikat O2.
Reaksi
yang terjadi adalah:
MnO2
+ 2 KI + 2 H2O → Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH.
Setelah itu, botol segera
ditutup dan dihomogenkan hingga terbentuk gumpalan sempurna. Ion mangan yang ditambahkan
pada sampel mengikat oksigen dan terjadi endapan MnO2. Gumpalan
dibiarkan mengendap 5-10 menit. Setelah mengendap, 1 ml H2SO4
pekat ditambahkan dalam larutan dan ditutup. H2SO4 berfungsi
untuk melarutkan endapan kembali. Larutan dihomogenkan hingga endapan larut
sempurna. Pada saat endapan larut, molekul iodium yang ekivalen dengan oksigen
terlarut juga ikut terbebas. Iodium (I2) yang dibebaskan ini
selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium thiosulfat. Larutan yang
telah homogen tersebut sebanyak 100 mL larutan dipipet dan dimasukkan ke dalam
erlenmeyer 150 mL. Larutan sampel dititrasi Na2S2O3
0,025 N sampai larutan berwarna kuning pucat atau kuning
transparan.
Reaksi yang terjadi adalah:
I2
+ 2 Na2S2O3 à Na2S4O6
+ 2 NaI
Setelah terbentuk larutan
kuning transparan yang pertama, Larutan sampel ditetesi 2 tetes
indikator amilum atau kanji. Larutan indikator amilum atau kanji berfungsi
untuk mengetahui ada tidaknya kandungan amilum dalam air sampel atau tidak.
Warna biru pada larutan sampel menunjukkan uji positif adanya amilum. Titrasi
kembali dilakukan sampai larutan jernih atau sampai warna biru tepat hilang dan
kadar DO dihitung.
Dari
perhitungan menggunakan rumus OT (oksigen terlarut), dihasilkan
oksigen terlarut pada air kran kolam FST adalah sebesar 2,35 mg O2 /L. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001
tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan
bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/L. Jadi, dapat dikatakan bahwa air kran kolam FST baik, yaitu memenuhi baku standar yang telah ditetapkan.
Jadi, dengan kualitas air
kran kolam FST yang baik, yaitu memenuhi baku standar yang ada, air kran kolam
FST dapat mendukung kehidupan makhluk hidup, terutama untuk biota perairan
(vegetasi dan hewan akuatik). Selain itu, air kran kolam FST dapat
digunakan untuk keperluan pertamanan dan pertanian.
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan data dan
analisis perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
- Analisis
suatu kandungan DO dapat menggunakan metode titrasi dengan cara Winkler. Prinsipnya dengan menggunakan
titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan
larutan 1 mL MnSO4 dan 1 mL alkali iodida azida sehingga akan
terjadi endapan. Dengan menambahkan H2SO4 pekat,
maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan
molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut.
Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar
natrium thiosulfat (Na2S2O3) dan
menggunakan indikator larutan amilum (kanji).
- Pembuatan
reagen yang digunakan untuk mengukur DO (Dissolved Oxygen)
dengan metode Winkler sesuai dengan aturan dalam SNI tentang cara
pembuatan reagen dalam titrasi iodometri.
- Kandungan DO
dalam air kran di kolam FST
adalah 2,35
mg O2 /L.
- Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/L, jadi dapat disimpulkan kualitas air kran kolam FST yang digunakan sebagai sampel adalah baik, karena kandungan DO-nya memenuhi baku standar, yaitu 2,35 mg O2/L.
ga bisa di-copy?
ReplyDeletedi ketik aja gan biar lebih paham :)
ReplyDeletegada daftar pustakanya ya? yahh :(
ReplyDeleteAda gan
Deletedimana daftar pustakanya?
DeleteSebenernya ada gan, tapi sengaja saya tidak cantumkan di blog ini
DeleteRumus perhitungan DO ada dimana?
ReplyDeleteIni Sumber buku untuk titrasi apa?
Dari : Michael, P. (1984). Ecological Methods for Field and Laboratory Investigation. New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited. atau dari buku lain?
Rumusnya kemaren pada saat saya upload tidak bisa di masukin Gan Ari Permana.
ReplyDeleteDari Tata McGraw-Hill.