Makalah Analisis Air

Oleh Masnun Alnasyah

292,8 KB 8 tayangan 1 unduhan
 


Bagikan artikel

Transkrip Makalah Analisis Air

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah Analisis Air,Kimia Analisis Dasar ini. Penyusunan makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Kimia Analisis Dasar di Politeknik Negeri Sriwijaya. Selain itu tujuan penyusunan makalah ini juga untuk menambah wawasan tentang Kimia Analisis Dasar tentang analisis air. Dalam penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat kemampuan yang kami miliki. Untuk itu, kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Dalam penulisan makalah ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Dosen kami yang telah memberikan tugas dan petunjuk kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini. Januari 2017 Tim Penyusun KIMIA ANALISIS DASAR 1 DAFTAR ISI Kata Pengantar ……………………………………………………………………………… 1 Daftar isi …………………………………… ………………………………………………. 2 Bab 1 Pendahuluan ……………………………………………………………....………….. 3 1.1 Latar Belakang ……………..…………………………….................................... 3 1.2 Rumusan Masalah………….…..………………...…………………...………….. 3 1.3 Tujuan Khusus……..……..……………………………………………………..... 3 Bab 2 Pembahasaan……………………………………………………………………..……. 4 2.1 Analisis Sifat Fisik Air…………………………………………………………… 4 2.2 Analisis Sifat Kimia Air ………………………………………………………..... 6 2.2 Analisis Mikrobiologi ……………………………………………...………….... 11 Kesimpulan …………………………………………………………………………………. 12 Pertanyaan …………………………………………………………………………………... 13 Daftar Pustaka ……………………………………………………………………….…….... 14 KIMIA ANALISIS DASAR 2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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 majunya iptek, masyarakat dan peradaban industri. Sebaliknya berkat perkembangan iptek, mutu air pun secara bertahap dapat diperbaiki. Untuk mendapatkan air yang berkualitas maka dilakukan pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Untuk menentukan kualitas air maka dilakukan analisis air baik untuk fisika, kimia dan biologi. 1.2 1.3 Rumusan Masalah  Apa itu analisis sifat fisik dari air?  Apa itu analisis sifat kimia dari air?  Apa itu tes mikrobiologi dari air? Tujuan Khusus  Menjelaskan analisis sifat fisik dari air  Menjelaskan analisis sifat kimia dari air  Menjelaskan tes mikrobiologi dari air 3 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Analisis Sifat Fisik Air a. Suhu Suhu air ialah derajat panas air yang dinyatakan dalam satuan panas derajat celcius 0 ( C). Suhu air ditentukan dengan menggunakan dengan menggunakan termometer atau termistor. b. Warna Warna ialah warna nyata dari air yang dapat disebabkan oleh adanya ion metal (besi dan mangan), humus, plankton, tumbuhan air dan limbah industri, yang tidak menggunakan zat warna tertentu setelah dihilangkan kekeruhannya, yang dinyatakan dalam suatuan warna skala Pt-Co. c. Kekeruhan Kekeruhan ialah optik dari suatu larutan, yang menyebabkan cahay yang melaluinya terabsorbsi dan terbias dihitung dalam satuan mg/L SiO2. Air dikatakan keruh bila mengandung material yang nampak membentuk suspensi. Kekeruhan dapat disebabkann oleh alga yang mati maupun yang hidup atau oleh organisme lain, yang kebanyakan penyebabnya bersama-sama dengan lumpur dan tanah liat. Kekeruhan dinyatakan dalam satuan Turbidity Unit (tu) dan diukur dengan membandingkan secara nefelometri air sample dengan larutan standar formazin. Pada nephelometri dan turbidimetri, sumber cahaya diproyeksikan melalui sample cairan yang disimpan dalam wadah sampel transparan. Umumnya, nephelometri menggunakan sumber cahaya yang memiliki panjang gelombang relatif singkat (misalnya, 500 nm-800 nm) dan efektif digunakan untuk mendeteksi partikel dengan ukuran sangat kecil. Sedangkan, turbidimetri umumnya menggunakan sumber cahay yang memiliki panjang gelombang lebih panjang (misalnya, 800 nm – 1100 nm) dan efektif digunakan untuk mendeteksi partikel dengan ukuran yang lebih besar. Jika seberkas cahaya dilewatkan melalui sample kekeruhan, intensitasnya dikurangi dengan hamuran, dan jumlah cahaya yang tersebar tergantung pada konsentrasi dan distribusi ukuran partikel. Dalam nephelometri intensitas cahaya yang tersebar diukur, sedangkan dalam turbidimetri, intensitas cahaya yang ditransmisikan melalui sample diukur. 4 Gambar 1.1 prinsip kerja nephelometri dan turbidimetri d. Kejernihan Kejernihan ialah dalamnya 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 oleh mata dan pada saat cahaya matahari cukup. Keping Secchi (Secchi-disk), yaitu sebuah keping bulat dengan garis tengah 20 cm yang terbuat dari seng dan dicat putih atau hitam-putih yang diberi pemberat. Alat tersebut diturunkan ke dalam air sampai tidak tampak, kedalamannya diukur, kemudian diturunkan lebih dalam lagi. Selanjutnya keping tersebut diangkat kembali dan apabila keping hampir tampak lagi, maka kedalamannya diukur lagi. Harga rata-rata kedua pengukuran diambil sebagai kecerahan keping secchi dengan satuan sentimeter (cm). Gambar 1.2 Pengukuran kecerahan (a) secchi disk dengan skala pengukuran dan (b) penggunaan secchi disk 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 KIMIA ANALISIS DASAR 5 dilakukan dengan cara menimbang berat contoh yang telah dikeringkan pada suhu 103-1050C hingga diperoleh berat tetap. f. Residu Tersuspensi Residu Tersuspensi yaitu zat padat dalam air yang tertahan pada penyaring dengan kertas saring yang berpori sebesar 0,45 μm 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 pada kertas saring yang berpori 1031050C hingga diperoleh berat tetap. g. Residu Terlarut Residu Terlarut yaitu zat padat yang dapat lolos melalui saringan yang berpori sebesar 0,45 μm 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 μm dan telah dikeringkan pada suhu 103-1050C. h. Derajat Keasaman (pH) Derajat Keasaman (pH) yaitu logaritma negatif dari aktivitas ion hydrogen dalam suatu larutan. Aktivitas ion hydrogen dalam air diukur secara potensiometri dengan elektroda gelas. Elektroda ini akan menghasilkan perubahan tegangan yang disebabkan oleh aktivitas ion hidrogen sebesar 59,1 mv/pH unit pada suhu 250C. i. Daya Hantar Listrik (DHL)/Konduktivitas Daya Hantar Listrik (DHL)/Konduktivitas yaitu kemampuan dari larutan yang menghantarkan arus listrik yang dinyatakan dalam μmho/cm, kemampuan tersebut tergantung pada kadar zat terlarut yang mengion didalam air, pergerakan ion, valensi dan suhu. DHL diukur dengan elektroda konduktometer dengan menggunakan larutan KCL sebagai larutan baku pada suhu 250C. 2.2 Analisis Sifat Kimia Air a. Salinitas/Keragaman Salinitas/Keragaman 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 salinometer. Gambar 1.3 Salinometer KIMIA ANALISIS DASAR 6 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. Cara menggunakan 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 Klorositas yaitu kadar klor dalam satuan g/L yang digunakan pada perhitungan salinitas. Perhitungannya sama dengan salinitas. c. Kesadahan Kesadahan total yaitu jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang dapat ditentukan melalui titrasi dengan EDTA sebagai titran dan menggunkan indikator Eriochrome Black T. d. Alkalinitas Alkalinitas merupakan kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Sama halnyadengan buffer, alkalinitas merupakan pertahanan air terhadap pengasaman. Alkaliniti adalah 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. e. Fe (Besi) Besi adalah salah satu elemen yang selalu dapat ditemui pada hampir semua badan air, besi yang ada didalam air dapat bersifat :    Terlarut sebagai Fe2+ dan Fe3+. Tersuspensi sebagai kolodial (diameter < 1 μm) atau lebih besar, seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3 dan sebagainya. Tergabung dengan zat organis atau padat yang inorganic (seperti tanah liat). Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar 1 mg/L, tetapi didalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi dapat menodai pakaian dan peralatan dapur. Penentuan kadar besi di air dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan spektrofotometer. Psrinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sample. Studi spektrofotometri dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Hukum beer menyatakan “absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi dan ketebalan bahan/medium”. (Miller J.N 2000). KIMIA ANALISIS DASAR 7 f. Nitrogen; Amoniak Nitrogen dapat ditemui hampir disetiap 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 dilaksanakan pada sample air yang diduga mengandung zat organis seperti air buangan penduduk, industri, dan air sungai (tidak pada air sumur dan air PAM). Selain analisa Kjedahl nitrogen, amoniak dapat dianalisa dengan cara Nessler, cara titriimetris dan cara elektroda khusus. Prinsip analisa nitrogen-amoniak dapat ditentukan dengan atau tanpa didahului oleh suatu pengolahan pendahuluan (destilasi). Bila destilasi tidak dilakukan, maka amoniak ditentukan langsung dengan analisa Nessler atau melalui titrasi yang akan diuraikan. Destilasi tidak dilakukan bila sample cukup jernih, keadaan ini terdapat pada air PAM, air sungai jernih, air sumur jernih dan efluen system pengolahan air buangan yang jernih. Namun analisa ini tidak terlepas dari gangguan warna dan kekeruhan yang hanya dapat dihilangkan dengan pengolahan pendahuluan yaitu destilasi, destilasi perlu dilakukan pada sample air buangan penduduk, air buangan industri, air sungai keruh dan air yang mengandung warna. Pada proses destilasi, hasil destilasi yang mengandung amoniak ditampung oleh larutan absorben asam borat yang mengikat amoniak tersebut. Amoniak kemudian ditentukan dengan Nessler atau melalui titrasi dengan standard asam sulfat dan indikator campuran. Pemilihan metoda berdasarkan perkiraan kadar amoniak dalam sample. KIMIA ANALISIS DASAR 8 Kadar amoniak dapat pula ditentukan lebih cepat dengan menggunakan elektroda khusus yang tidak teganggu oleh warna, kekeruhan dan adanya kation yang mengendapt pada pH tinggi. Namun hasil analisa dengan menggunakan elektroda khusus tersebut tidak seteliti analisa Nessler, karena metoda ini menggunakan pereaksi yang tersusun atas campuran senyawa K2(HgI4) dengan NaOH (Leonard 1963). Senyawa pengompleks tersebut akan memberikan warna kuning sehingga dapat diukur besar nilai absorbansinya. Menurut Matthew dan Miller (1913), metode ini memiliki akurasi sebesar 0,01-0,05 mg amoniak. g. Nitrat, Nitrit analisa nitrat cukup sulit,karena rumit dan peka terhadap berbagai jenis gangguan. Namun ada beberapa cara yang tersedia antara lain:       Analisa spektrofotometer pada panjang gelombang 220nm Analisa dengan elektroda khusus (dan pH meter) Analisa dengan brusin untuk air dengan kadar 0,1− 2 mg NO3-N/I Analisa dengan kromotropik untuk air dengan kadar 0,1−5 mg NO3-N/I Analisa dengan reduksi menurut Devarda untuk air dengan kadar NO3N > mg/l Analisa kolorimetris khusus baginirit. 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) pendahuuan dengan asam sulfat untuk mengubah semua polifosfat serta fosfat organis menjadi ortofosfat. 4. Analisis ortofosfat danmenggunakan metoda asam asorbik yaitu dengan menggunakan spektrofotometer. i. COD Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen (mg.o2) yang dibutuhkan untuk mengkosidasi zat zat organis yang ada dalam 1 l sampel air, di mana pengkosidasi K2CR2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxygen agent). Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melaluiproses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. KIMIA ANALISIS DASAR 9 Sebagian besar zat organis melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K2CR2O7 dalam keadaan asam yang mendidih: CaHbOc + Cr2O7 + H+ warna kuning ∆E CO2 + H2O + Cr3+ warna hijau Selama reaksi yang berlangsung +2 jam ini, uap direfluk dengan alat kondensor, agar zat organis volatile tidaklenyap keluar. Perak sulfat Ag2SO4 ditambahkan sebagai katalisator untuk mercepat reaksi. Sedang merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada di dalam air buangan. Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organis habis teroksidasi maka zat pengkosidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah direfluk. K2Cr2O7 yang tersisa di dalam larutantersebut digunakan untukmenentukan berapa oksigen yang telah terpakai. Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan Ferro Ammonium Sulfat (FAS), di mana reaksi yang berlangsnung adalah sebagai berikut: 6Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ 6Fe2+ + 2Cr3+ + 7H2O Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu di saat warna hijau biru larutan berubah menjadi coklat merah. Sisa K2Cr2O7 dalam larutan blanko adalah K2Cr2O7 awal, karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organis yang dapat dioksidasi oleh K2Cr2O7. J. BOD Biological Oxygen Demand (BOD) 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 / megkosidasi hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat zat organis yang tersuspensi dalam air. Pembentukan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri sehingga dapat dirancang system pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Penentuan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis. C6HaObNc + (n + a/4 – b/2 – 3c/4) O2 zat organis oksigen nCO2 + (a/2 – 3c/2)H2O + cNH3 bakteri Pada penetapan BOD juga digunakan zat pengoksidasi K2Cr2O7 namun sisanya dititrasi dengan tiosulfat. KIMIA ANALISIS DASAR 10 2.3 Analisa Mikrobiologi Hampir disetiap badan air, baik air alam maupun air buangan terdapat bakteri-bakteri. kecuali pada air tanah yang telah tersaring oleh lapisan giologis tanah, sehingga semua bakteri 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 metoda yang tersedia yaitu : standar plate count (SPC)< metoda dengan tabung fermentasi/metoda most probable number dan metoda penyaringan pada membran. jenis bakteri yang dianalisis adalah bakteri total, E. Coli (coli tinja), Coli total. KIMIA ANALISIS DASAR 11 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari uraian materi dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Pengolahan air dapat dilakukan dengan cara pengolahan secara fisik, kimia dan biologi. Dan adapun untuk analisis kualitas air dapat dilakukan analisis secara fisik, kimia dan biologi. 2. Penentuan kualitas air secara fisik ialah berupa suhu, warna, kekeruhan, kejernihan, residu total, residu tersuspensi, residu terlarut, derajat keasaman, dan konduktivitas. 3. Analisa kualitas air secara kimia berupa salinitas, klorosis, kesadahan, alkalinitas, penentuan besi, nitrogen, amoniak, nitrat, nitrit, fosfat, COD dan BOD. 4. Analisa kualitas air secara mikrobiologi yakni dengan metode Standar Plate Count (SPC), metoda dengan tabung fermentasi atau metoda most probable, dan metode penyaringan pada membran. 12 PERTANYAAN 1. Penanya : Laurensia Verina Thomas Pertanyaan : Selain analisa nitrogen, amoniak dapat dianalisa secara Nessler, dan titrimetris. Jelaskan mengenai cara Nessler! Jawaban : metode Nessler terbagi menjadi 2 macam, yakni metoda Nessler kuantitatif yaitu dapat digunakan dengan sprektometri, metode ini menggunakan reagen Nessler dan larutan garam seignette, kadar ammonium pada kultur diukur setiap hari dengan mengambil 25 ml air sample kultur, diberi 1-2 tetes pereaksi garam seignette dan 0,5 ml pereaksi Nessler, dikocok, dibiarkan selama 10 menit, kemudian ditera intensitasnya pada panjang gelombang 420 nm dengan menggunakan sprektometer merk spektronik 20 dari Milton ray company. Kedua metoda Nessler kualitatif yaitu dengan cara Nessler dan larutan garam Rochelle, dimana warna standart amoniak atau larutan stock ammonium , warna sampel yang paling mendekati warna larutan stock ammonium itulah yang paling tinggi kadar amoniumnya. 2. Penanya : Nur Hasanah Pertanyaan : Apa kerugian dari air yang mengandung residu tersuspensi? Bagaimana cara menghilangkan residu tersuspensi? Jawaban : Kerugian dari air yang mengandung residu tersuspensi yaitu karena dapat mempengaruhi beberapa factor sebagai berikut, yaitu : Faktor estetika, filterability, dan disinfeksi. Cara menghilangkan residu tersuspensi yaitu disaring dengan kertas saring yang telah ditimbang. Residu yang tertahan pada saringan dikeringkan sampai mencapai berat konstan pada suhu 103ºC sampai dengan 105ºC. Kenaikan berat saringan mewakili padatan tersuspensi total (TSS). Jika padatan tersuspensi menghambat saringan dan memperlama penyaringan, diameter pori-pori saringan perlu diperbesar atau mengurangi volume contoh uji. Penanya : Mega Aulia Pertanyaan : Analisa nitrat sulit dilakukan dan peka terhadap perubahan. Mengapa? Jawaban : Analisa nitrit sulit dilakukan pada air buangan karena konsentrasi pada air buangan ini tinggi sebab mengandung zat-zat pengganggu seperti klorida dan zat organis, sehingga menyebabkan analisa itu sulit dilakukan pada air buangan. Dan mengapa analisa nitrat peka terhadap perubahan yaitu karena nitrat mudah terlarut dalam air sehingga kita harus mengontrol selalu volume airnya agar sesuai sehingga tidak mempengaruhi konsentrasi nitrat yang dapat menyebabkan terganggunya proses analisa. KIMIA ANALISIS DASAR 13 DAFTAR PUSTAKA https://www.tneutron.net/blog/tingkat-kecerahan-dan-kedalaman-air/ http://tutut-hardiyanti.blogspot.co.id/2012/05/nephelometric-turbidity-unit-ntu.html http://docplayer.me/4165450-Turbidimetri-og-nefelometri-olav-klingenberg-overlege-dr-medavdeling-for-medisinsk-biokjemi-ous-rikshospitalet.html http://rahayu-putrysantoso.blogspot.co.id/2012/03/alat-pengukur-salinitas-tekanandansuhu.html http://putrakalimas.blogspot.co.id/2011/06/analisa-nitrogen-amoniak.html https://duniahermanto.wordpress.com/2013/06/23/penentuan-kadar-nh3-dalam-urin-menurutcara-nessler/ KIMIA ANALISIS DASAR 14

Judul: Makalah Analisis Air

Oleh: Masnun Alnasyah


Ikuti kami