lapres kesadahan
Post on 10-Jul-2016
71 Views
Preview:
TRANSCRIPT
I. Judul Praktikum : Kesadahan Air
II. Hari/Tanggal Praktikum : Kamis/ 13 Maret 2014; 09.30 WIB
III. Selesai Praktikum : Kamis/ 13 Maret 2014; 12.30 WIB
IV. Tujuan Percobaan :
1. Menentukan kesadahan Ca dalam sampel air
2. Menentukan kesadahan Mg dalam sampel air
V. Tinjauan Pustaka
Kesadahan air disebabkan oleh ion-ion Ca dan Mg. Jadi air yang mempunyai
kesadahan tinggi mengandung banyak garam-garam Ca dan Mg. Pada umumnya air
yang terdapat di alam adalah sadah. Kandungan ion Ca dan Mg dalam air dapat
dipengaruhi oleh 2 faktor, yaitu :
1). Faktor Alamiah : karena sumber air berdekatan dengan lokasi penambangan
batu kapur atau pun daerah tersebut dekat lokasi persawahan.
2). Faktor non alamiah : karena ditambahkan dalam air baik disengaja atau pun
tidak sengaja.
Kesadahan merupakan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila
dicampur dengan sabun. Pada air berkesadahan rendah, air akan dapat membentuk
busa apabila dicampur dengan sabun, sedangkan pada air berkesadahan tinggi tidak
akan terbentuk busa. Kesadahan sangat penting artinya bagi para akuaris karena
kesadahan merupakan salah satu petunjuk kualitas air yang diperlukan bagi ikan.
Tidak semua ikan dapat hidup pada nilai kesadahan yang sama. Dengan kata lain,
setiap jenis ikan memerlukan prasarat nilai kesadahan pada selang tertentu untuk
hidupnya. Disamping itu, kesadahan juga merupakan petunjuk yang penting dalam
hubungannya dengan usaha untuk memanipulasi nilai pH.
Kesadahan pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million/ satu
persejuta bagian) kalsium karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan (0D), atau dengan
menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau 0D
sama dengan 10 mg CaO (kalsium oksida) per liter air. Di Amerika, kesadahan
pada umumnya menggunakan satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan
Jerman (0D) dapat diekspresikan sebagai 17.8 ppm CacO3. Sedangkan satuan
konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2.8 0D= 50 ppm. Perlu diperhatikan
bahwa kebanyakan teskit pengukur kesadahan menggunakan satuan CaCO3. Untuk
lebih jelasnya bacalah petunjuk pembacaan pada teskit yang anda miliki untuk
mengetahui dengan pasti satuan pengukuran yang digunakan, untuk menghindari
terjadinya kesalahan pembacaan.
Air Lunak
Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu cukup banyak maka air tersebut
termasuk air lunak. Air lunak adalah air yang mengandung kadar mineral yang
rendah. Penentuan air ini dilihat dari jumlah busa sabun yang dihasilkan.
Air Sadah (hard water)
Jika busa sabun yang dihasilkan pada air itu sangat sedikit atau bahkan tidak
menghasilkan sabun sama sekali maka air tersebut merupakan air sadah. Air sadah
ini adalah air yang mengandung kadar mineral yang sangat tinggi. Biasanya secara
fisik terlihat air tampak keruh. Kesadahan air total dinyatakan dalam
satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3. Air sadah yang bercampur sabun
dapat membentuk gumpalan (scum) yang sukar dihilangkan.
Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh
kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air Sadah Sementara, yaitu air yang mengandung garam hidrogen karbonat
(Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2). Senyawa Kalsium Karbonat dan Magnesium
Karbonat dari batu kapur dan dolomite dapat larut menjadi senyawa Bikarbonat
karena adanya gas karbondioksida di udara.
CaCO3(S) + 2 H2O(l) + CO2(g) → Ca(HCO3)2
Air Sadah Tetap, yaitu air yang mengandung garam selain garam hidrogen
karbonat, seperti garam sulfat (CaSO4, MgSO4) dan garam klorida (CaCl2,
MgCl2).
Reaksinya:
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 (padatan/endapan) + 2NaCl (larut)
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 (padatan/endapan) + Na2SO4 (larut)
MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaCl2 (larut)
MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaSO4 (larut)
Air sadah tetap tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, tetapi harus
ditambahkan Natrium Karbonat (soda)
MgCl2(aq) + Na2CO3(aq) → MgCO3(s) + 2NaCl(aq)
Air sadah kurang baik apabila digunakan untuk mencuci dengan menggunakan
sabun (NaC17H35COO). Hal ini disebabkan karena ion Ca2+ atau Mg2+ dalam air
sadah dapat mengendapkan sabun sehingga membentuk endapan berminyak yang
terapung dipermukaan air. Dengan demikian, sabun hanya sedikit membuih dan
daya pembersih sabun berkurang.
2NaC17H35COO(aq) + Ca2+ → Ca(C17H35COO)2 (s) + 2Na+(aq)
Tingkat kesadahan sementara biasanya dapat diturunkan dengan pemanasan, untuk
derajat kesadahan biasanya diukur dalam ppm (parts per million), atau derajat
kesadahan Jerman, Derajat kesadahan Prancis dan Inggris.
Berikut adalah kriteria selang kesadahan yang biasa dipakai:
0 - 4 dH, 0 - 70 ppm: sangat rendah (sangat lunak)
4 - 8 dH, 70 - 140 ppm: rendah (lunak)
8 - 12 dH, 140 - 210 ppm : sedang
12 - 18 dH, 210 - 320 ppm : agak tinggi (agak keras)
18 - 30 dH, 320 - 530 ppm : tinggi (keras)
> 30 dH, > 530 ppm : sangat tinggi (sangat keras)
Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun.
Dapat dilihat dengan tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan busa yang
sedikit. Cara lain untuk mengetahui apakah air tersebut sadah atau tidak yakni
titrasi. Titrasi yang dipakai adalah titrasi Kompleksometri. Titrasi kompleksometri
adalah salah satu metode kuantitatif dengan memanfaatkan reaksi kompleks antara
ligan dengan ion logam utamanya, yang umum di indonesia EDTA ( disodium
ethylendiamintetraasetat/ tritiplex/ komplekson, dll )
Metode Titrasi EDTA
Kesadahan total yaitu ion Ca2+ dan Mg2+ dapat ditentukan melalui titrasi
dengan EDTA sebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap
semua kation tersebut. Kejadian total tersebut dapat dianalisis secara terpisah
misalnya dengan metode AAS (Automatic Absorption Spectrophotometry) (Abert
dan Santika, 1984).
Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan persenyawaan
kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), Kompleksometri
merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, membentuk
hasil berupa kompleks. Reaksi–reaksi pembentukan kompleks atau yang
menyangkut kompleks banyak sekali dan penerapannya juga banyak, tidak hanya
dalam titrasi. Karena itu perlu pengertian yang cukup luas tentang kompleks,
sekalipun disini pertama-tama akan diterapkan pada titrasi. Titrasi kompleksometri
juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks
ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan
mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain
titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal
sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Asam
etilen diamin tetra asetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA, merupakan salah
satu jenis asam amina polikarboksilat.
EBT dan EDTA
Eriochrome Black T (EBT) adalah indikator kompleksometri yang merupakan
bagian dari titrasi pengompleksian contohnya proses determinasi kesadahan air. Di
dalamnya bentuk protonated Eriochrome Black T berwarna biru. Lalu berubah
menjadi merah ketika membentuk komplek dengan kalsium, magnesium atau ion
logam lain. Nama lain dari Eriochrome Black T adalah,Solochrome Black T atau
EBT (Anonima,2010).
Suatu kelemahan Eriochrome Black T adalah larutannya tidak stabil. Bila disimpan
akan terjadi penguraian secara lambat,sehingga setelah jangka waktu tertentu
indikator tidak berfungsi lagi. Sebagai gantinya dapat diganti dengan indikator
Calmagite.Indikator ini stabil dan dalam kebanyakan sifatnya sama dengan Erio T
(Harjadi,1993).
EDTA adalah singkatan dari Ethylene Diamine Tetra Acid, yaitu asam
amino yang dibentuk dari protein makanan. Zat ini sangat kuat menarik ion logam
berat (termasuk kalsium) dalam jaringan tubuh dan melarutkannya, untuk kemudian
dibuang melalui urine. EDTA sebenarnya adalah ligan seksidentat yang dapat
berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua nitrogen dan keempat gugus
karboksil-nya atau disebut ligan multidentat yang mengandung lebih dari dua atom
koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat
(asametilenadiamina tetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen
penyumbang dan empat atom oksigen penyumbang dalam molekul. Dibawah ini
adalah gambar struktur EDTA.
Terlihat dari strukturnya bahwa molekul tersebut mengandung baik donor
elektron dari atom oksigen maupun donor dari atom nitrogen sehingga dapat
menghasilkan khelat bercincin sampai dengan enam secara serempak (Khopkar,
1990).
Persyaratan Kualitas Air Minum Berdasarkan PERMENKES:
492/Menkes/Per/IV/2010
I. Parameter Wajib
II. Parameter Tambahan
25 ml sampel air
VI. Cara Kerja
Percobaan 1
Kesadahan Ca
- Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 100 ml
- + 1 ml larutan NaOH 0,1 M dan sedikit serbuk indikator
murexid
- Dititrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sambil
digoyangkan sampai terjadi perubahan warna dari merah
muda menjadi biru keunguan
- Diulangi 3x. Dicatat volume EDTA yang digunakan
Perubahan Warna
25 ml sampel air
Percobaan 2
Kesadahan Mg
IX. Analisis Data/ Perhitungan/ Reaksi yang terlibat
Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, diperoleh data-data diatas yang
kami analisis pada bagian ini. Pada percobaan pertama Pada percobaan pertama
25 mL sampel air dimasukkan kedalam erlenmeyer 100 mL kemudian
ditambahkan 1 mL (10 tetes) larutan NaOH 0.1 N yang jernih tak berwarna,
dengan sedikit serbuk indicator murexid sehingga menghasilkan warna merah
muda. Kemudian larutan tersebut dititrasi dengan larutan EDTA 0.01 M yang
jernih tak berwarna dan dikocok sehingga dihasilkan perubahan warna menjadi
ungu kebiruan. Lalu diulangi percobaan tersebut sehingga terdapat 3 produk
yaitu sampel air yang berubah warna menjadi ungu(+), ungu (++), dan ungu,
kemudian dicatat volume EDTA yang diperlukan dan menghitung kesadahan
total Ca. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
H2In + Ca2+ CaIn + 2H+
CaIn + 2H+ + EDTA2- CaEDTA + H2In
- Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 100 ml
- + 1ml larutan indikator bufer pH 10 dan tetes indikator
EBT
- Dititrasi dengan larutan EDTA 0,01 M sambil
digoyangkan sampai terjadi perubahan warna dari merah
muda menjadi biru keunguan.
- Diulangi 3x. Dicatat volume EDTA yang digunakan
Perubahan Warna
Pada percobaan kedua, 25 mL sampel air dimasukkan ke dalam Erlenmeyer
100 mL yang ditambah 1 mL larutan buffer jernih tak berwarna dengan pH 10
dan ditetesi 1 tetes indicator EBT berwarna merah muda. Kemudian larutan
tersebut dititrasi dengan larutan EDTA 0.01 M yang jernih tak berwarna dan
dikocok sehingga dihasilkan perubahan warna menjadi biru. Lalu diulangi
percobaan tersebut sehingga terdapat 3 produk yaitu sampel air yang berubah
warna menjadi biru, kemudian dicatat volume EDTA yang diperlukan dan
menghitung kesadahan total Mg. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
H2In + Mg2+ MgIn + 2H+
MgIn + 2H+ + EDTA2- MgEDTA + H2In
X. Pembahasan
Sebelum melakukan praktikum, kami mengambil sebotol air sumur dari
perumahan Bluru Permai Sidoarjo. Pada percobaan pertama kami akan
mengukur kesadahan Ca pada sampel air dengan mengukur 25 mL sampel air
sumur dan memasukkannya ke dalam Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu kami
menambahkan 1 mL larutan NaOH 0.1 N dan ditambah dengan sedikit serbuk
murexid sehingga air sampel tersebut berubah warna dari jernih menjadi merah
muda. Lalu larutan tersebut dititrasi dengan EDTA 0.01 M sambil mengocok
hingga larutan sampel berwarna ungu dan mencatat volume EDTA yang
digunakan. Hingga diperoleh kesadahan total Ca sebesar 320 ppm. Berikut
reaksinya :
H2In + Ca2+ CaIn + 2H+
CaIn + 2H+ + EDTA2- CaEDTA + H2In
Setelah itu kami mengukur kesadahan Mg dengan memasukkan 25 mL air
sampel ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL dan menambahkannya dengan 1 mL
larutan buffer pH 10 dan 1 tetes indicator EBT hingga terjadi perubahan warna
dari jernih menjadi merah muda. Lalu larutan tersebut dititrasi dengan larutan
EDTA 0.01 M sambil mengocok hingga larutan sampel berwarna biru dan
mencatat volume EDTA yang digunakan. Hingga diperoleh kesadahan Mg
sebesar 382.4 ppm. Berikut reaksinya :
H2In + Mg2+ MgIn + 2H+
MgIn + 2H+ + EDTA2- MgEDTA + H2In
Terakhir, kami menghitung kesadahan total yaitu kesadahan Ca yang
ditambah dengan kesadahan Mg sehingga menghasilkan kesadahan total sebesar
702.4 ppm.
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan nomor 492 Tahun 2010, parameter
wajib kesadahan adalah 500 mg/L dengan kesadahan lunak <50 ppm, kesadahan
agak lunak 50-150 ppm, kesadahan keras 150-300 ppm, kesadahan sangat keras
>300 ppm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa air sampel tersebut merupakan
kesadahan sangat keras dan tidak layak dikonsumsi. Hal ini disebabkan karena
letak sumur yang relative dekat dengan sungai yang mengandung limbah
industry dan limbah rumah tangga. Limbah ini ditandai dengan banyaknya eceng
gondok disekitar sungai. Dimana eceng gondok berfungsi sebagai penjernih air
atau menurunkan kekeruhan suatu perairan hingga 120 mg perliter silika selama
48 jam sehingga cahaya matahari dapat menembus perairan dan dapat
meningkatkan produktivitas perairan melalui proses fotosintesis bagi tanaman
air lainnya. Selain dapat menyerap logam berat, eceng gondok juga mampu
menyerap residu pestisida. Jadi, semakin banyak eceng gondok disekitar sungai
dapat diketahui bahwa air sungai tersebut tercemar sehingga membutuhkan
banyak eceng gondok untuk menjernihkannya.
XI. Kesimpulan
Dari hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa kesadahan Ca mencapai 320 ppm dan kesadahan Mg 382.4 ppm sehingga dapat dicari kesadahan total sebesar 702.4 ppm. Dapat disimpulkan pula bahwa sampel tidak layak konsumsi karena melebihi batas ambang (500 ppm)
XII. Jawaban Pertanyaan
1. Hitung kesadahan Ca sampel air
Kesadahan Ca
Sampel 1 = 20 ml
Sampel 2 = 20 ml
Sampel 3 = 20 ml
Kesadahan Ca (mg/L) = A x C x 1000 x Mr Ca x 1 Volume sampel
= 20 x 0,01 x 1000 x 40 x 1
25
= 400 x 20
25
= 320 ppm
Kesadahan total Ca
2. Hitung kesadahan Mg sampel air
Kesadahan Mg
Sampel 1 = 36,5 ml
Sampel 2 = 40,5 ml
Sampel 3 = 42,5 ml
Kesadahan Mg (mg/L) = A x C x 1000 x Mr Mg x 1
Volume sampel
Sampel 1
Sampel 2
Sampel 3
Kesadahan total Mg
3. Gambarkan struktur dari EDTA
Na2EDTA
HOOCH2C CH2COONa
N-CH2-CH2-N
NaOOCH2C CH2COOH
= 320 + 320 + 320
3
= 320 ppm
= 36,5 x 0,01 x 1000 x 24 x 1
25
= 350,4 ppm= 40,5 x 240
25
= 388,8 ppm
= 42,5 x 240
25
= 408 ppm
= 350,4 + 388,8 + 408
3
= 382,4 ppm
XIII. Lampiran
Perhitungan
Analisis Data/Perhitungan :
1. Kesadahan Ca
Sampel 1 = 20 ml
Sampel 2 = 20 ml
Sampel 3 = 20 ml
Kesadahan Ca (mg/L)
Kesadahan total Ca
2. Kesadahan Mg
Sampel 1 = 36,5 ml
Sampel 2 = 40,5 ml
Sampel 3 = 42,5 ml
Kesadahan Mg (mg/L) = A x C x 1000 x Mr Mg x 1
Volume sampel
Sampel 1
Sampel 2
= A x C x 1000 x Mr Ca x 1 Volume sampel
= 20 x 0,01 x 1000 x 40 x 1
25
= 400 x 20
25
= 320 ppm
= 320 + 320 + 320
3
= 320 ppm
= 36,5 x 0,01 x 1000 x 24 x 1
25
= 350,4 ppm
= 40,5 x 240
25
= 388,8 ppm
= 42,5 x 240
25
= 408 ppm
Sampel 3
Kesadahan total Mg
Kesadahan Total
XIV. Daftar Pustaka
Daud, Anwar. 2007. Aspek Kesehatan Penyediaan Air Bersih. CV.Healthy &
Sanitation : Makassar
Kurniadi, R. 2010. Penentuan Kadar Kesadahan Air dengan Metode Titrasi EDTA.
(Online). (http://ginoest.wordpress.com, diakses pada tanggal 15 Maret 2014
pukul 20:00)
PERMENKES no 492 tahun 2010
Tim Kimia Dasar. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar Lanjut. Unesa: Surabaya
Wikipedia.
2011. KesadahanAir. (Online). (http://id.wikipedia.org/wiki/Kesadahan_air,
diakses pada tanggal 15 Maret 2014 pukul 19:00)
= 350,4 + 388,8 + 408
3
= 382,4 ppm
= Kesadahan Ca2+ + Kesadahan Mg2+
= 320 + 382,4
=702,4 ppm
top related