BAB I

PENDAHULUAN

A. Judul

Chemical Oxygen Demand (COD)

B. Tujuan

1. Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan aplikasi nilai COD

2. Mahasiswa dapat menentukan nilai COD sampelnya

C. Manfaat

1. Bagi Mahasiswa

a. Mahasiswa mengatahui cara menentukan nilai COD pada limbah

pembuatan tahu

2. Bagi Industri

a. Dapat memberikan saran terhadap hasil yang diperoleh dari percobaan

berdasarkan nilai COD yang didapat.

BAB II

DASAR TEORI

Bahan organik yang terdapat pada air permukaan, berasal dari sumber-

sumber alamai, yaitu padatan organik yang telah membusuk, limbah buangan

industry, dan berasal dari kegiatan domestic. Terdapat 2 macam bahan organic

secara umum yaitu bahan organic biodegradable dan non biodegradable.

Pengukuran bahan organic dapat dilakukan dengan beberapa uji, satu diantaranya

adalah COD (Wagiman, 2014).

Untuk mengetahui jumlah bahan organic didalam air dapat dilakukan

suatu uji yang lebih cepat dari pada BOD yaitu berdasarkan reaksi kimia dari

suatu bahan oksidan. Uji tersebut disebut uji COD (chemical ocxigen demand),

yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan ileh bahan

oksidan, misalnya kalium dikhromat, untuk mengoksidasi bahan-bahan organic

yang terdapat di dalam air (Fradiaz, 2011).

COD adalah jumlah kebutuhan oksigen dalam proses oksidasi secara

kimia. Nilai COD akan selalu lebih besar daripada BOD karena kebanyakan

senyawa lebih besar daripada BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah

teroksidasi secara kimia daripada secara biologi (Siregar,2005) .

COD adalah singkatan dari Chemical Oxygen Demand. Satuan yg

digunakan adalah mg/L atau ppm (parts per million) yg digunakan untuk

menunjukkan massa oksigen yg dikonsumsi per liter larutan. COD test biasanya

digunakan (secara tidak langsung) untuk mengukur jumlah senyawa organik

didalam air (Anonim, 2014).

COD pada limbah yang lebih tinggi dari BOD karena senyawa kimia yang

teroksidasi lebih banyak dalam interval waktu yang singkat. Pengukuran COD ini

memiliki keuntungan untuk mendapatkan selesai pada 3 jam dibandingkan dengan

5 hari untuk uji BOD. Hal ini mungkin untuk menghubungkan BOD dan COD.

Rasio BOD / COD disebut index biodegradable biologis dan bervariasi dari 0,4

sampai 0,8 dari air limbah domestik (Sirivinas, 2009).

Efisiensi penurunan COD dengan menggunakan karbon aktif akan

meningkat seiring dengan menurunnya pH. Hal ini disebabkan karena pada pH

rendah,jumlah ion H+ lebih besar; dimana ion H

+ tersebut akan menetralisasi

permukaan karbon aktif yang bermuat an negatif, sehingga dapat mengurangi

halangan untuk terjadinya difusi organik pada pH yang lebih tinggi. Sebaliknya,

pada pH tinggi, jumlah ion OH-berlimpah, sehingga menyebabkan proses difusi

bahan-bahan organic menjadi terhalang (Kasam, dkk, 2005).

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

A. Alat

1. Erlenmeyer 250 ml 4buah

2. Gelas ukur 25 ml 2 buah

3. Gelas ukur 10 ml 1 buah

4. Gelas ukur 200 ml 1 buah

5. Pipet ukur 1 ml 2 buah

6. Glasfrin 4 buah

7. Buret 50 ml 2 buah

8. Pipet tetes

9. Beker glass 250 ml 1 buah

B. Bahan

1. Larutan K2Cr2O7

2. Larutan NaS2O3

3. Larutan KI

4. Indikator pati 1 %

C. Prosedur Praktikum

Cara kerja Hasil

Limbah sebanyak 1ml diencerkan

dengan 49 ml aquades

Hasil pengenceral 1ml ditambahkan

20 ml K2Cr2O7

Larutan dipanaskan hingga muncul

gelembung, Setelah susuh turun,

ditambahkan 10 ml KI

Larutan dititrasi dengan NaS2O3

hingga berwarna coklat kekuningan

Larutan ditambah dengan 2 ml

indikator kanji

Larutan dititrasi kembali hingga

Larutan hasil pengenceran sebanyak

50 ml berwa

Larutan berwarna kuning emas

seperti warna kuning

Larutan berubah warna menjadi

merah kecoklatan

Larutan hasil titrasi berwarna coklat

kekuningan seperti warna minyak

goreng.

Terdapat bercak/kerak hitam pada

larutan.

Larutan hasil titrasi berwarna jernih,

didapatkan volume titrasi total.

berwarna jernih

Prosedur yang sama diulang untuk

larutan blanko

Blangko mendapatkan perlakuan

yang sama dan didapatkan volume

total

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Sampel Volume Titrasi Na2SO3(ml)

I II Total

Blangko 1 13,5 23,0 36,5

Sampel 1 7,5 30,0 37,5

Blangko 2 14,5 15,0 29,5

Sampel 2 9,5 34,5 44,0

Nilai COD I (mg/L) = - 1000 mg/L

Nilai COD II (mg/L) = - 14500 mg/L

B. Pembahasan

Praktikum acara 4 berjudul Chemical Oxygan Demand (COD).

Praktikum ini bertujuan agar praktikan mampu menentukan nilai COD pada

sampelnya dan mengaplikasikannya.

COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana

pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent).

COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada

dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi

secara biologis maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organic

tersebut akan dioksidasi oleh kalium bichromat yang digunakan sebagai

sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO2 dan gas H2O serta

sejumlah ion chrom.

Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air lainnya, tidak

terlepas dari kandungan oksigen yang terlarut di dalam air, tidak berbeda

dengan manusia dan mahluk hidup lainnya yang ada di darat, yang juga

memerlukan oksigen dari udara agar tetap dapat bertahan. Pada umumnya air

lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Hal itu

karena oksigen yang terlarut di dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk

memecah/mendegradasi bahan buangan organik sehingga menjadi bahan

yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu,

bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di

dalam air organik yang ada di dalam air, makin sedikit sisa kandungan

oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan buangan organik biasanya berasal

dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan bahan

makanan, bahan buangan limbah rumah tangga, kotoran hewan dan kotoran

manusia dan lain sebagainya. Pengukuran COD pada limbah dapat

memberikan indikasi jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi zar

organic yang terdapat pada limbah. Makin besar nilai COD maka makin

banyak jumlah O2 yang akan berkurang dari lingkungan tempat limbah

tersebut dibuang yang dapat mengganggu kehidupan mikroorganisme. Oleh

karena itu, jika didapatkan nilai COD yang besar pada limbah maka limbah

tersebut harus diolah terlebih dahulu agar nilai COD berkurang dan tidak

mengganggu ekosistem. Selain itu COD merupakan salah satu parameter

indikator pencemar didalam air yang disebabkan oleh limbah organik, secara

umum konsentrasi COD yang tinggi dalam air menunjukkan adanya bahan

pencemar organik yang berbahaya. Kadar COD dalam air limbah berkurang

seiring dengan berkurangnya konsentrasi bahan organik yang terdapat dalam

air limbah. Konsentrasi bahan organik yang rendah tidak selalu dapat

direduksi dengan metoda pengolahan yang konvensional

Nilai COD yang besar mengindikasikan jumlah O2 yang banyak

dibutukan untuk mengurai limbah. Selain itu, nilai COD yang besar

menggambarkan banyaknya O2 yang hilang bagi mikroorganisme yang hidup

di lingkungan tempat limbah dibuang. Pada akhirnya banyak mikroirganisme

yang mati karena banyak O2 yang awalnya untuk metabolisme

mikroorganisme beralih menjadi pengurai limbah,

Berdasarkan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 03

Tahun 2010 tentang Baku Mutu Limbah Bagi Kawasan Industri, nilai ambang

batas COD yang diperbolehkan adalah sebesar 100 mg/L. Sedangkan hasil

data percobaan yang dimasukkan dalam perhitungan, didapatkan nilai COD I

sebesar - 1000 mg/L dan COD II sebesar -14500 mg/L. Hasil yang didapat

melalui perhitungan menunjukkan nilai yang minus. Nilai COD yang kurang

dari 0 ini didapat karena volume hasil titrasi pada sampel lebih besar dari

blangko. Seharusnya volume titrasi pada blangko lebih besar dari sampel

karena tidak terdapat zat yang harus diuraikan dalam blangko. Volume titrasi

menunjukkan jumlah dari oksigen yang tidak digunakan untuk mengurai

oksigen. Berdasarkan teori, pada sampel menghasilkan volume titrasi yang

kecil karena oksigen yang ditambahkan melalui K2Cr2O7 telah bereaksi untuk

proses pengguraian zat organic pada sampel. Hal ini dapat terjadi karena

ketidakakuratan dalam mengukur bahan yang digunakan, telah terjadi

kontamsi selama proses ataupun alat.

Prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah tertentu

kalium bikromat (K2Cr2O7) sebagai oksidator pada sampel (dengan volume

diketahui) yang telah ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat,

kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium

bikromat ditera dengan cara titrasi. Dengan demikian kalium bikromat yang

terpakai untuk oksidasi bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai

COD dapat ditentukan.

Aplikasi pengukuran COD dapat berupa pengukuran limbah pada

pewarnaan kain sebelum limbah tersebut dibuang. Proses pewarnaan kain

adalah proses yang menghasilkan limbah cair yang mengandung zat pewarna

dengan kadar COD yang tinggi. Jika hal ini tidak diperhatikan dengan baik,

maka akan menimbulkan penilaian yang kurang baik dimata masyarakat.

Kandungan polutan yang tinggi ini disebabkan karena beberapa hal, antara

lain jumlah penggunaan air dalam proses, teknologi yang digunakan,serta

jenis dan sifat bahan kimia yang digunakan. Berdasarkan hasil analisa awal

diketahui bahwa limbah PT. Mertex mengandung COD mencapai 750 mg/l.

Pengolahan limbah yang dilakukan oleh PT. Mertex dilakukan dengan

mengkombinasikan pengolahan secara kimia, fisika dan biologi, yaitu dengan

koagulasi, sedimentasi, aerasi, kemudian senyawa-senyawa organik yang ada

diuraikan menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan

mikroorganisme. Melalui peningkatan daya serap zat pewarna ke kain hingga

8%, maka berkurang pula zat pewarna yang terbuang karena tidak terserap.

Sehingga dengan menurunnya sisa-sisa zat warna yang terbuang, maka

kandungan zat pewarna dalam limbah juga akan menurun. Hal ini akan

memberikan dampak yang baik terhadap lingkungan dengan menurunnya

kandungan BOD dan COD dalam limbah.

Langkah pertama yang dilakukan pada praktikum acara 4 adalah

mempersiapkan alat yang akan digunakan. Limbah pembuatan tahu yang

digunakan sebanyak 1 ml. Sebelumnya limbah ini telah diencerkan sebanyak

50 kali dengan cara ditambahkan aquades sebanyak 49 ml. Fungsi dari

pengenceran adalah agar sampel tidak terlalu pekat sehingga konsentrasi zat

organic pada sampel berkurang. Selanjutnya hasil dari pengeceran diambil

sebanyak 1 ml menggunakan pipet ukur dan dimasukkan kedalam

Erlenmeyer. Langkah berikutnya, K2Cr2O7 (Kalium dikromat ) ditambahkan

sebanyak 20 ml kedalam Erlenmeyer lalu dikocok hingga homogen agar hasil

pengujian optimal. Fungsi dari Kalium dikromat adalah sebagai sumber

oksigen untuk mengoksidasi zat organik pada sampel. Kemudian larutan

dipanaskan di dalam lemari asam hingga muncul 3-4 gelembung. Tujuan dari

perlakuan pemanasan adalah mempercepat reaksi antara kalium dikromat dan

bahan organic sampel. Pemanasan harus dilakukan didalam lemari asam

karena uap yang dihasilkan saat reaksi dapat diserap keluar oleh blower yang

ada di lemari asam. Uap hasil pemasanan merupakan hasil reaksi dari bahan

kimia yang cukup berbahaya sehingga apabila terhirup oleh manusia kan

menimbulkan efek negatif bagi kesehatan.

Langkah berikutnya, setelah pemanasan selesai larutan didinginkan

dengan cara diusapkan dengan lap basah. Setelah suhu larutan sudah turun,

erlemeyer dicelupkan pada sebuah mangkuk yang berisi air. Kemudian

aquades ditambahkan sebanyak 150 ml kedalam Erlenmeyer yang dilanjutkan

dengan KI sebanyak 10 ml. KI berfungsi untuk mengoksidasi larutan.

Kemudian larutan harus segera di titrasi menggunakan NaS2O3 0,025 N.

Titrasi dihentikan ketika warna larutan berubah menjadi coklat kekuningan.

Setelah warna larutan berubah sesuai dengan ketentukan, larutan ditambahkan

kanji dengan konsentrasi 1%. Larutan kanji dengan konsentrasi 1% dibuat

dengan cara pengenceran 1 gram kanji dengan 100 ml aquades hinggalarytan

homogeny. Fungsi penambahan larutan kanji 1% adalaham membentuk I2

kompleks kanji yang mengikat iodium. Langkah terakhir yang dilakukan

adalah larutan tersebut dititrasi menggunakan NaS2O3 0,025 N hingga warna

larutan berubah menjadi bening dan volume titran yang digunakan juga

dicatat seperti titrasi sebelumnya. Langkah kerja yang dilakukan pada sampel

diulang pada blangko. Berbeda dengan larutan sampel sebanyak 1 ml yang

merupakan hasil pengenceran sebanyak 5 kali, larutan blanko hanya terdiri

dari aquaset saja sebanyak 1 ml. Setelah didapatkan volume titrasi total dapat

dilakukan perhitungan nilai COD dengan rumus berikut:

(

)

( )

Dimana B adalah volume total blangko, C adalah volume total sampel, N

adalah normalitas Tio Sulfat (0,025), B adalah volume tio sulfat untuk

blanko, C adalah volume tio sulfat untk sampel, dan P adalah pengenceran.

Reaksi kimia yang terjadi selama proses berlangsung yaitu sebagai

berikut.

(CHON) + K2Cr2O7 + H+ CO2 + H2O + Cr

3+ + bahan organik

K2Cr2O7 + NaS2O3+ H+ Cr

3+ + K+ + Na

2+ + SO4

2- + H2O

Berdasarkan teori, proses tirtrasi pada blangko menghasilkan volume

titrasi yang lebih banyak dari pada sampel. Hal ini dikarenakan K2Cr2O7 yang

ditambahkan ke sampel terpakai untuk menguraikan zat organic terdapat

didalamnya sehingga volume titrasi yang bertujuan untuk menanggkap

jumlah iodium yang terlepas lebih sedikit dari blangko. Sedangkan pada

blangko tidak terdapat zat organic sehingga volume titrasi yang dibutuhkan

lebih banyak karena K2Cr2O7 yang ditambahkan tidak menguraikan apapun

dan titran yang berupa Natrium tiosulfat dapat mengangkap seluruh iodium

yang terlepas.

Limbah industri tahu dapat menimbulkan pencemaran yang cukup berat

karena mengandung polutan organik yang cukup tinggi. Dari beberapa hasil

penelitian konsentrasi COD limbah tahu antara 7000 – 10000 ppm serta

mempunyai keasaman yang rendah yakni pH 4 – 5. Sedangkan BPPT

melaporkan, bahwa air buangan industri tahu COD sebesar 6520 mg/L.

Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menganggulangi limbah

industri prmbuatan tahu adalah dengan penerapan teknologi biofilter, Badan

Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), teknologi biofilter aerob–

anaerob dibuat untuk mempertinggi komponen lokal sesuai dengan potensi

dan kebutuhan masyarakat akan teknologi pengolahan limbah yang praktis,

mudah dioperasikan dan harganya terjangkau khususnya bagi kelas menengah

ke bawah. Biofilter berupa filter dari media bahan PVC berbentuk sarang

tawon sebagai tempat pembiakan mikroorganisme senyawa polutan yang ada

di dalam air limbah tahu. Biofilter merupakan suatu reaktor biologis film-

tetap (fixed-film) menggunakan packing berupa kerikil, plastik atau bahan

padat lainnya dimana limbah cair dilewatkan melintasinya secara kontinu.

Adanya bahan isian padat menyebabkan mikroorganisme yang terlibat

tumbuh dan melekat atau membentuk lapisan tipis (biofilm) pada permukaan

media tersebut. Biofilter berupa filter dari medium padat tersebut diharapkan

dapat melakukan proses pengolahan atau penyisihan bahan organik terlarut

dan tersuspensi dalam limbah cair.Filtrasi merupakan proses pemisahan

padatan–material tersuspensi yang ada di dalam air dengan melewatkannya

melalui media berpori Adanya bahan organik dan aktivitas biologis

menyebabkan terjadinya perubahan sifat pelekatan material tersuspensi

terhadap media filter.

Aplikasi teknologi biofilter aerob yang telah dilakukan khususnya

dalam pengolahan limbah cair antara lain : limbah cair industri karet remah

limbah cair pabrik kelapa sawit; limbah cair domestik ; limbah cair rumah

makan , dengan sistem biofilter lapisan multi media yaitu dengan menyusun

beberapa lapis media padat yang berbeda.

Factor yang menghalangi tes COD :

1. Banyak material organic dioksidasi oleh dikromat tapi tidak secara

biokimia oksidasi .

2. Sejumlah substan anorganik seperti sulfide, sulfite, thio sulfat, nitrit,

ferrous iron dioksidasi dikromat menghasilkan COD anorganik yang

menyesatkan ketika kandungan organic limbah cair diukur.

3. Clorida dengan analisa COD dan efeknya harus diminimasi untuk hasil

yang konsisten.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang

dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik yang ada dalam 1 liter air.

Pengukuran COD dapat diaplikasikan pada pengukuran limbah pada

pewarnaan kain sebelum limbah tersebut dibuang. Berdasarkan hasil

analisa awal diketahui bahwa limbah PT. Mertex mengandung COD

mencapai 750 mg/l.

2. Hasil COD yang didapat pada pembuatan tahu berdasarkan praktikum

yang telah dilakukan adalah -10000 mg/L. Nilai ini menunjukan hasil

yang kurang dari karena terjadi kesalahan dalam praktikum. Pada

dasarnya, hasil pengamatan menyatakan COD pada limbah pembuatan

tahu yang digunakan untuk precobaan berada diatas ambang batas.

B. Saran

1. Kran pada buret diperbaiki.

2. Alat dilengkapi, kompor bisa ditambah.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Apa Itu TDS, BOD dan COD. Diakses pada http://www.hara-

international.com/p/faq.html tanggal 20 April 2014 pukul 19.00 WIB.

Fardiaz, Srikandi. 2011. Polusi Udara &Air. Yogyakarta: Kanisius

Kasam,dkk. 2005. Penurunan COD (Chemical Oxygen Demand) dalam Limbah

Cair Laboratorium Menggunakan Filter Karbon Aktif Arang Tempurung

Kelapa. Yogyakarta. Dalam Jurnal Logika Vol.2 No. 2.

Siregar, Sakti A. 2005. Instalansi Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: Kanisius

Sirivinas. 2009. Environmental Biotechnology. Silvester. USA

Wagima. 2014. Modul Praktikum Pengendalian Limbah Industri. Yogyakarta:

UGM.

LAMPIRAN

Perhitungan

COD (mg/L) = ( )

Dimana N = normalitas tiosulfat

B = ml tio untuk blangko

C = ml tio untuk sampel

P = pengenceran

COD I = ( )

COD II = ( )

Gambar

Gambar Keterangan

Sampel ditambah dengan Kalium

dikromat.

Larutan setelah diencerkan dengan

150 ml

Larutan setelah ditambahkan KI

Larutan hasil titrasi dengan Natrium

tiosulfat.

Larutan setelah ditambahkan Kanji

1%

Larutan hasil titrasi dengan

Natrium tiosulfat kedua.