Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan

Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan – Pemeriksaan kualitas perairan ditempuh dengan 3 langkah, yaitu pengambilan sampel yang representatif, penyimpanan dan pengawetan sampel air, dan analisis kualitas sampel air dari sampel air yang telah diambil. Pengambilan sampel harus mewakili suatu kondisi perairan pada waktu dan tempat tertentu. Teknik pengambilan sampel ada 3 metode yaitu:

1. Sampel sesaat (grab samples), jika kondisis suatu badan perairan berubah-ubah, jangka waktu pengambilan sampel 5 menit sampai dengan > 1 jam.

2. Sampel gabungan waktu (composite samples), pengambilan sampel dilakukan secara terus menerus selama 24 jam (selang 1 jam atau lebih) tetapi dalam beberapa hal dilakukan secara intensif untuk jangka waktu yang lebih pendek.

3. Sampel gabugan tempat (intregated samples), digunakan untuk pemeriksaan kualitas air dari badan perairan yang dalam atau lebar (kecual danau dan waduk) atau memilki kualitas yag berbeda.

Analisis kualitas air yang dilakukan secara langsung di lapagan (bersfat insitu) tidak perlu dilakukan proses pengawetan sampel air. Analisis kualitas air yang dilakukan di laboratorium (bersifat eksitu) sampel air harus diawetkan terlebih dahulu sejak dari lapangan pada suhu di bawah 0 oC, minimal menempatkan dalam suatu wadah (ice box). Penyimpanan dan pengawetan sampel air dilakukan untuk menghambat perubahan-perubahan kimiawi atau aktivitas biologi yang terjadi di dalam sampel air tersebut.

1. Mengukur Derajat Keasaman

Nilai pH menunjukkan sifat asam atau basa dalam suatu badan perairan akibat aktivitas ion H+ dan dinyatakan sebagai logaritma negative konsentrasi ion H+. Air bersama dengan ion H+ selalu dalam kesetimbangan dinamis. Secara umum nilai pH menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan. Perairan dengan nilai pH = 7 adalah netral, pH < 7 dikatakan kondisi perairan bersifat asam, sedangkan pH > 7 dikatakan kondisi perairan bersifat basa. Nilai pH rendah umumnya bersamaan dengan rendahnya kandungan mineral yang ada dan sebalikna. Perairan asam biasanya banyak mengandung unsure-unsur toksik bagi biota akuatik yang berasal dari bahan pencemar. Mineral-mineral tersebut digunakan sebagai nutrient di dalam siklus produksi perairan. Perairan yang akali (basa) umumnya lebih produktif daripada perairan yang asam.

Alat dan Bahan :

1. Kertas pH universal (0-14)

Prosedur Pengukuran (Metode Kolorimetri)

a. Kertas indicator pH diambil satu stik (lembar) dan dicelupkan ke dalam air kolam.

b. Perubahan warna yang terjadi pada kertas pH dicocokkan dengan warna standar pada kemasan dan catat hasilya.

2. Mengukur Oksigen Terlarut

Oksigen terlarut (Dissolve Oxygen) dalam perairan merupakan factor penting sebagai pengatur metabolism tubuh organism dan untuk melakukan respirasi juga dibutuhkan dalam proses dekomposisi bahan organic dalam perairan (lihat bahasan BOD). Oksigen dalam perairan berasal dari proses fotosintesis tumbuhan air, difusi yang terbawa oleh aliran dan arus,. Keberadaan oksigen terarut diperairan dipengaruhi oleh suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer.

Alat :

1. Botol Winkler 250 ml

2. Erlenmeyer 250 ml

3. Gelas Ukur 100 ml

4. Buret dan statif

5. Corong biuret

6. Pipet seukuran (1 ml)

7. Pipet tetes

Bahan :

1. MnSO4

2. KOH-KI

3. Na2S2O3 0.025 N

4. H2SO4 pekat

5. Indikator amilum

6. Akuades

Prosedur (Metode Winkler)

  1. Sampel air diambil dengan botol Winkler 250 ml secara penuh kemudian ditutup (dimungkinkan untuk tidak ada gelembung udara di dalam botol).
  2. Tambahkan 1 ml MnSO4 dan 1 ml KOH-KI dengan pipet seukuran, boto, ditutup kembali (dimungkinkan untuk tidak ada gelembung udara di dalam botol).
  3. Botol dikocok perlahan sampai larutan MnSO4 dan KOH-KI homogeny dengan airdan emudian didiamkan + 2 menit atau sampai timbul endapan berwarna coklat atau setidaknya sampai cairan supernatant berwarna jernih.
  4. Tambahkan H2SO4 pekat sebanyak 1 ml dengan pipet seukuran dan botol ditutup kembali. Botol di kocok perlahan atau di bolak-balik hingga semua endapan menjadi larut dan berwarna coklat kekuningan.
  5. Ambil 100 ml dengan menggunakan gelas ukur dan tuang kedalam Erlenmeyer.
  6. Tambahkan indicator amilum 3-5 tetes hingga berwarna biru tua.
  7. Titrasi dengan Na2S2O3 0.025 N hingga warna biru tersebut hilang/jernih.
  8. Volume titran yang digunakan untuk titrasi dicatat dan dimasukkan kedalam rumus untuk menghitung kadar oksigen terlarut.
Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan
Rumus Oksigen Terlarut

3. Mengukur Karbondioksida Bebas

Karbondioksida (CO2) bebas merupakan istilah untuk menunjukkan CO2 yang terlarut di dalam air. CO2 yang terdapat dalam perairan merupakan hasil dari difusi dari atmosfer, air hujan, dekomposisi bahan organik dan hasi respirasi organism akuatik. Tingginya kandungan CO2 pada perairan dapat mengakibatkan terganggunya kehidupan biota perairan, CO2 dibutuhkan oleh tumbuhan air untuk proses fotosintesis, rendahnya CO2 menghambat fotosintesis, sedangkan tingginya CO2 tidak baik untuk kehidupan biota air. CO2 bersama dengan karbonat dapat berfungsi sebagai buffer (keseimbangan asam-basa).

Alat :

1. Botol Winkler 250 ml

2. Erlenmeyer 250 ml

3. Gelas Ukur 100 ml

4. Buret dan statif

5. Corong biuret

6. Pipet seukuran (1 ml)

7. Pipet tetes

Bahan :

1. Na2CO3 0.01 N

2. Indikator Phenolpthalein (pp)

3. Akuades

Prosedur (Metode Titrimetri):

  1. Sampel air diambil dengan botol Winkler 250 ml keudian ditutup.
  2. Ambil 100 ml dengan gelas ukur dan tuangkan ke dalam labu Erlenmeyer.
  3. Tambahkan 3-5 tetes indicator pp (jika berubah warna menjadi pink berarti CO2 tidak terdeteksi karena kadar yang terlalu kecil sehingga tidak perlu di titrasi).
  4. Titrasi dilakukan dengan Na2CO3 0.01 N sampai larutan berubah wanra menjadi pink (merah muda).
  5. Catat jumlah titran yang digunakan, masukkan dalam rumus untuk menghitung kadar CO2 bebas.
Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan
Rumus CO2 Bebas

4. Mengukur Daya Menggabung Asam

Fluktuasi pH di perairan secara mendadak dapat menyebabkan kematian biota akuatik. Keseimbangan pH perlu dijaga agar kondisi perairan stabil. Fluktuasi pH diperairan perlu adanya sistem penyangga yang dapat mempertahanan tingkat keasaan perairan, yaitu denga pengukuran DMA. DMA digunakan untk mengetahui jumlah total basa, biasanya sebanding dengan ion karbonat dan bikarbonat. DMA ditentukan melalui titrasi dengan asam kuat seperti HCl atau H2SO4. DMA dapat digunakan sebagai indicator kualitas perairan, semakin tinggi nilai DMA maka semakin mantap perairan dalam mencegah goncangan fluktuasi pH.

Alat :

1. Botol Winkler 250 ml

2. Erlenmeyer 250 ml

3. Gelas Ukur 100 ml

4. Buret dan statif

5. Corong biuret

6. Pipet seukuran (1 ml)

7. Pipettetes

Bahan :

1. HCl 0,1 N

2. Indicator Methyl Orange (MO)

Prosedur (Titrasi Potensiometrik):

1. Sampel air diambil dengan botol Winkler kemudian ditutup rapat.

2. Ambil 100 ml dengan gelas ukur dan pindahkan ke dalam Erlenmeyer.

3. Tambahkan 3-5 tetes indicator MO sehinga berwarna kuning.

4. Titrasi dengan HCl 0,1 N sampai larutan berwarna merah bata.

5. Catat jumah titran yang digunakan, masukkan dalam rumus untuk mengukr kadar DMA.

Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan
Rumus DMA

5. Mengukur BOD

Biological Oxygen Demand (BOD) merupakan salah satu indikator pencemaran organik pada suatu badan perairan. Perairan dengan nilai BOD tinggi mengindikasikan bahwa air tersebut tercemar oleh bahan organik. Bahan organik akan distabilkan secara biologik dengan melibatkan melalui sistem oksidasi aerobik dan anaerobik. Oksidasi aerobik dapat menyebabkan penurunan kandungan oksigen sampai pada tingkat terendah, sehingga kondisi perairan menjadi anaerob yang dapat menyebabkan kematian organisme akuatik. BOD digunakan untuk menggambarkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mendekomposisi bahan- bahan organik. Tingginya BOD menggambarkan banyaknya cemaran oleh bahan organik. BOD520 menggambarkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba untuk mendekomposisi bahan organik hingga 70 % pada temperatur inkubasi 200 C selama 5 hari. Nilai BOD520 sebagai simulasi adanya dekomposisi di badan perairan.

Alat :

1. botol winkler 250 ml

2. erlenmeyer 250 ml

3. gelas ukur 100 ml

4. biuret dan statif

5. corong biuret

6. pipet seukuran ( 1 ml)

7. pipet tetes

Bahan :

1. MnSO4

2. KOH –KI

3. Na2S2O3 0,025 N

4. H2SO 4 pekat

5. Indikator amilum

6. Aquades

Prosedur (metode kolorimetri )

Dengan pengenceran

  1. Pembuatan larutan pengencer: Akuades sebanyak 1 liter di tuang ke dalam ember kecil kemudian ditambah larutan bufer fosfat, magnesiun sulfat, kalsium klorida feriklorida masing- masing 1 ml dan bubuk inhibitor nitrifikasi kira- kira 10 mg. nilai pH disesuaikan pada pH 7,0 ± 0,1.
  2. Campuran diaduk dan diaerasikan selama 1 jam suhu sebaiknya 200 C.
  3. Larutan pengancer dimasukan kedalam 2 botol BOD 250 ml untuk blanko BOD0 dan BOD5.
  4. Sampel yang telah diawetkan kemudian diencerkan menggunakan faktor pengenceran 0,5 dimana 250 ml sampel dicampurkan dengan 250 ml pengencer hingga 500 ml.
  5. Aduk hingga homogen.
  6. Siapkan 2 botol BOD lalu siapkan masing-masing diisi 250 ml sampel yang telah diencerkan untuk BOD0 dan BOD5.
  7. Sampel untuk BOD5 dan blanko BOD5 disimpan dalam BOD inkubator pada suhu 200C selama 5 hari.
  8. Sampel BOD0 dan blanko BOD0 langsung dititrasi (lihat pengukuran DO).
  9. Setelah hari ke 5 sampel untuk BOD520 dan blanko BOD520 dititrasi. Hitung kadar BOD menggunakan rumus berikut.
Cara Mengukur Parameter Kimiawi Perairan
Rumus BOD dengan pengenceran

Tanpa penganceran

  1. Siapkan 2 buah botol winkler 250 ml kemudian masing- masing diisi sampel air hingga penuh. Botol oksigen langsung diukur oksigen terlarutnya sebagai DO0 (lihat pengukuran DO), botol inkubasi selama 5 hari sebagai BOD5. Pengukuran oksigen terlarut seperti pada pengukuran DO melalui titrasi dengan Na2S2O3 0,025 N.
  2. Botol diinkubasi dalam BOD inkubator selama 5 hari pada suhu 200C.
  3. Setelah 5 hari segera diukur oksigen terlarutnya sebagai DO5.
  4. Hitung kadar BOD dengan rumus berikutnya

BOD = DO0 – DO5

6. Mengukur Orthofosfat

Fosfor (P) berperan penting dalam pembentukan protein dan metabolisme, selain itu juga sebagai pembentuk biomolekul, asam nukleat, fosfolipid serta sebagai nutrien pembatas dalam perairan. Sumber P di badan perairan berasal dari pelapukan minerla kalsium fosfat, antropogenik, dekomposisi, ekskresi hewan, presipitasi dan aliran tanah. Total P merupakan jumlah kandungan fosfor di perairan yang terdiri atas ortofosfat, polifosfat dan fosfat organik. Ortofosfat merupakan bentuk P yang dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan akuatik, sedangkan polifosfat dan fosfat organik. Ortofosfat merupakan bentuk P yang dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan akuatik, sedangkan polifosfat harus mengalami hidrolisis dulu membentuk ortofosfat sebelum dimanfaatkan sebagai sumber P. perubahan polifosfat menjadi ortofosfat dipengaruhi oleh temperatur dan pH air. Ortofosfat terdiri atas senyawa seperti H2PO4-, dan HPO42- dan PO43-. Ortofosfat biasanya dalam jumlah sedikit, sehingga sering menyebabkan defisiensi zat hara yang dapat menekan pertumbuhan fitoplankton serta akhirnya mengurangi produktivitas dalam sistem perairan. Ortofosfat di perairan mngendap ke dasar perairan. Ortofosfat di perairan dapat berasal dari pemecahan batuan secara geokimiawi, limbah domestik, industri dan pertanian yang terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat dalam sel organisme.

Alat :

1. Spektrofotometer

2. Erlenmeyer 50 ml

3. Pipet

Bahan :

1. Phenolftalein (PP)

2. NaOH

3. Reagen campuran

Prosedur (Ultraviolet spectrofotometric) :

1. Buat larutan stok yang terdiri atas 21,95 kg KH2PO4 dalam 100 ml akuades.

2. Buat larutan standar fosfat dengan kosentrasi (1 ,2,3 …10) maing – masing diukur absorbansinya pada panjang gelombang 880 nm.

3. Buat kurva standar fosfat dari larutan standar tersebut.

 Prosedur (Ultraviolet spectrofotometric)
Kurva

4. Sampel yang telah diawetkan diambil 50 ml ke dalam erlenmeyer.

5. Tambahkan pp 3 tetes dan NaOH hingga larutan berwarna merah muda (ph ± 8)

7. Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi seluruh bahan-bahan organik yang ada dalam air. Hal ini karena bahan organik yang ada sengaja diurai secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat K2Cr207 (kalium bikromat) pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat, sehingga segala macam bahan organik, baik yang mudah urai maupun yang kompleks dan sulit urai, akan teroksidasi. Metode pengukuran COD sedikit lebih kompleks dari pada pengukuran BOD, karena menggunakan peralatan khusus reflux, penggunaan asam pekat, pemanasan, dan titrasi. Peralatan reflux diperlukan untuk menghindari berkurangnya air sampel karena pemanasan. Pada prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah K2Cr2O7 sebagai oksidator pada sampel (dengan volume diketahui) yang telah ditambahkan asam pekat (H2S04) dan katalis perak sulfat (Ag2SO4), kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium bikromat ditera dengan cara titrasi. Dengan demikian K2Cr2O7 yang terpakai untuk oksidasi bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan. Kelemahannya, senyawa kompleks anorganik yang ada di perairan yang dapat teroksidasi juga ikut dalam reaksi, sehingga dalam kasus-kasus tertentu nilai COD mungkin sedikit “over over estimate‟  untuk gambaran kandungan bahan organik. Selisih nilai antara COD dan BOD memberikan gambaran besarnya bahan organik yang sulit urai yang ada di perairan. Bisa saja nilai BOD sama dengan COD, tetapi BOD tidak bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang ada.

Alat :

1. Botol Winkler

2. Alat refluks (Erlenmeyer COD 250 ml dan kondensor Liebig)

3. Buret dan statif

4. Pipet ukur

5. Pembakar listrik

Bahan :

1. K2Cr2O7 0,025 N

2. Ag2SO4

3. H2S04

4. FAS (Fero Amonium Sulfat) 0,1 N

5. Indikator femantrolin fero sulfat (feroin)

Prosedur :

  1. Dibuat dahulu reagen asam sulfat-perak sulfat dengan menambahkan ±10 g Ag2SO4 pada 1 liter H2S04.
  2. Sebanyak 20 ml sampel air dimasukan dalam Erlenmeyer COD 250 ml.
  3. Ditambahkan larutan K2Cr2O7 0,025 N sebanyak 10 ml ke dalam sampel air.
  4. Disiapkan 30 ml reagen asam sulfat-perak sulfat, pindahkan sebanyak 5 ml dalam sampel air dan dikocok perlahan.
  5. Dialirkan air pendingin pada kondensor dan pasang Erlenmeyer COD dibawahnya. Tuang sedikit demi sedikit sisa reagen asam sulfat-perak sulfat (25 ml), melalui kondensor kedalam Erlenmeyer COD.
  6. Kondensor dan Erlenmeyer COD ditempatkan pada pembakar listrik selama ± 2 jam.
  7. Erlenmeyer COD dilepaskan dari kondensor dan didinginkan, kemudian sampel diencerkan menjadi 2 kali jumlah larutan dalam Erlenmeyer COD dengan menambahkan aquades 150-200 ml.
  8. Ditambahkan 3-4 tetes indikator feroin.
  9. Kalium bikromat (K2Cr2O7) yang tersisa dihitung dengan titrasi menggunakan larutan FAS 0,1 N, sampai warna hijau-biru menjadi coklat-merah.
  10. Nitrat-nitrogen (NO3-N)

Pengukuran kandungan nitrat-nitrogen dilakukan dengan menggunakan metode asam fenoldisulfonik (Soedarsono dan Soeminto 1988).

Alat:

1. Gelas ukur

2. Cawan penguap

3. penangas air

4. batang gelas

5. tabung Nessler

Bahan:

1. asam fenol disulfonik

2. air suling

3. NH4OH

Dengan prosedur sebagai berikut :

a. Diambil 100 ml air sampel yang telah disaring dan dituangkan ke dalam cawan penguap dari bahan perselin.

b. Cawan ditaruh di atas penangas air diuapkan sampai kering.

c. Didinginkan, ditambahkan 2 ml asam fenol disulfonik dan diaduk dengan batang gelas.

d. Diencerkan dengan 10 ml air suling.

e. Ditambahkan NH4OH sampai terbentuk warna dan kemudian dipindahkan ke dalam tabung Nessler dan diencerkan dengan air suling sampai 100 ml.

f. Dibandingkan dengan larutan baku dalam daftar baku secara visual.

g. Rumus perhitungan :

Baca juga :

Category: Ilmiah Tag:

About tohir

Ingin Belajar Sampai Dunia Alien, Bahwa berhenti belajar adalah kemunduran pemikiran. Tertarik pada hal baru yang mengundang penasaran.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !