kandungan ca dan caco3

LAPORAN PRAKTIKUM

KUALITAS AIR

ACARA VII

Penentuan Kandungan Kalsium (Ca) Dan Kalsium Karbonat (CaCO3)

Dosen Pengampu:

Drs. Didik Taryana, M.Si

Oleh:

Fatma Roisatin Nadhiroh

130722616093

Off: H

JURUSAN GEOGRAFI

FAKULTAS ILMU SOSIAL

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

2015

ACARA VII

Penentuan Kandungan Kalsium (Ca) Dan Kalsium Karbonat (CaCO3)

1. Tujuan

1. Dapat mengetahui kandungan kalsium dan kalsium karbonat dalam air.

2. Alat dan Bahan

Alat:

1. Buret

2. Tabung erlenmayer

3. Statif

4. Pipet

Bahan:

No. Penentuan Ca Penentuan CaCO3

1. Na2OH 3% NH4OH 13,37N

2. Larutan indikator murexidu Larutan indikator Erichrome Block T

3. Larutan standart Na2EDTA 100 ml NH2OH dan HCL 3%

4. NaCN dan KCN 2,5% Larutan standart Na2EDTA 100 ml

5. NaOH2N 1 ml NaCN dan KCN 2,5%

3. Dasar Teori

Kesadahan (hardness) adalah merupakan sifat air yang disebabkan oleh

adanya ion-ion (kation) logam valensi dua. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan

sabun membentuk endapan (presipitasi) maupun dengan anion-anion yang terdapat di

dalam air membentuk kerak air dan endapan atau karat pada peralatan logam.

Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion-ion Ca2+dan Mg2+ juga oleh Mn2+,

Fe2+ dan semua kation yang bermuatan dua.

Kesadahan pada awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun

standart yang dapat bereaksi dengan ion penyusun kesadahan. Dalam

perkembangannya, kesadahan ditentukan dengan titrasi menggunakan EDTA

(ethylene diamine tetra acetic acid) atau senyawa lain yang dapat bereaksi dengan

kalsium dan magnesium dang dengan menggunakan indikator yang peka terhadap

semua kation tersebut. Kesadahan juga dapat ditentukan dengan menjumlahkan ion

Fatma Roisatin Nadhiroh 2

Ca2+dan Mg2+ yang dianalisa secara terpisah misalnya dengan AAS (Atomic

Absorption Spectrophotometry) (Santika, 1987) dalam Banurea, 2008.

4. Langkah Kerja

Penentuan kandungan Ca:

1. Ambil sampel air 25 ml.

2. Tambahkan 1 ml NH2OH dan HCL 3%.

3. Tambahkan 2 ml NaOH2N.

4. Tambah 3 tetes indikator murexidu.

5. Titrasi dengan larutan standart Na2EDTA dari warna merah menjadi ungu gelap.

Penentuan kandungan CaCO3:

1. Ambil sampel air 25 ml.

2. Tambahkan 1 ml NH2OH dan HCL 3%.

3. Tambahkan 2 ml NaCN dan KCN 2,5%.

4. Tambah NH4OH pekat 1 ml.

5. Tambah 1 – 3 tetes Erichrome Block T.

6. Titrasi larutan standart Na2EDTA hingga air berwarna biru.

Hitung menggunakan rumus:

5. Hasil

5.1 Ca

Pada praktikum penentuan kandungan Ca, tidak terdapat perubahan warna

menjadi merah maupun ungu gelap. Sehingga dapat dinyatakan bahwa air pada

sampel yang digunakan tidak terdapat kandungan Ca.

5.2 CaCO3


ppm (Ca atau CaCO3) = 1000

mlsampel x faktor x ml titrasi

*faktor = 1,35

Posisi Sampel

air

NH2OH

– HCL

3%

NaCN

&

KCN

2,5%

NH4OH EBT

(tetes)

Na2EDTA

50%

ppm

Tali arus 25 ml 1 ml 1 ml 1 ml 2 4,8 ml 259,2

Pinggir

(sedimen)

25 ml 1 ml 1 ml 1 ml 2 1. 2 ml

2. 5 ml

1. 108

2. 270

ppm CaCO3 tali arus = 100025 ml

x 1,35 x 4,8 ml

= 40 ml x 1,35 x 4,8 ml= 259,2

ppm CaCO3 Pinggir (Sedimen) 1 = 100025 ml

x 1,35 x 2 ml

= 40 ml x 1,35 x 2 ml= 108

ppm CaCO3 tali arus = 100025 ml

x 1,35 x 5 ml

= 40 ml x 1,35 x 5 ml= 270

6. Pembahasan

Salah satu parameter kimia dalam persyaratan kualitas air adalah jumlah

kandungan unsur Ca2+ dalam air yang keberadaannya biasa disebut kesadahan air.

Kesadahan dalam air sangat tidak dikehendaki baik untuk penggunaan rumah tangga

maupun untuk penggunaan industri. Bagi air rumah tangga tingkat kesadahan yang

tinggi mengakibatkan konsumsi sabun lebih banyak karena sabun jadi kurang efektif

akubat salah satu bagian dari molekul sabun diikal oleh unsure Ca. bagi air industri

unsure Ca dapat menyebabkan kerak pada dinding peralatan sistem pemanasan

sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan industri, di samping itu dapat

menghambat proses pemanasan. Akibat adanya masalah ini, persyaratan kesadahan

pada air industri harus nol, berarti unsure Ca hilang sama sekali. Masalah air sadah

banyak ditemukan di daerah yang mengandung kapur.

Kesadahan adalah istilah yang digunakan pada air yang mengandung kation

penyebab kesadahan. Pada umumnya kesadahan disebabkan oleh adanya logam-

logam atau kation-kation yang bervalensi 2, seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg, tetapi


penyebab utama dari kesadahan adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). kalsium

dalam air mempunyai kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat, khlorida

dan nitrat, sementara itu magnesium terdapat dalam air kemungkinan bersenyawa

dengan bikarbonat, sulfat dan khlorida.

Kesadahan (Hardness) 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 pada umumnya dinyatakan dalam satuan

ppm (mg/l) kalsium karbonat (CaCO3). Secara lebih rinci kesadahan dibagi dalam

dua tipe, yaitu ; kesadahan umum ("general hardness" atau GH) dan kesadahan

karbonat ("carbonate hardness" atau KH). Disamping dua tipe kesadahan tersebut,

dikenal pula tipe kesadahan yang lain yaitu yang disebut sebagai kesadahan total atau

total hardness. Kesadahan total merupakan penjumlahan dari GH dan KH.

Kesadahan umum (GH) atau "General Hardness" merupakan ukuran yang

menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca++) dan ion magnesium (Mg++) dalam air. Ion-

ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai GH, akan tetapi pengaruhnya

diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan.GH pada umumnya

dinyatakan dalam satuan ppm (part per million/ satu persejuta bagian) kalsium

karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi

molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg CaO

(kalsium oksida) per liter air. Di Amerika, kesadahan pada umumnya menggunakan

satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan

sebagai 17.8 ppm CaCO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen

= 2.8 dH = 50 ppm. 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)

Dalam kaitannya dengan proses biologi, GH lebih penting peranannya

dibandingkan dengan KH ataupun kesadahan total. Penurunan nilai GH dapat

dilakukan dengan perlakuan-perlakuan yang mampu menghilangkan kadar kalsium

(Ca) dan magnesium (Mg) dari dalam air.


Kesadahan karbonat atau KH merupakan besaran yang menunjukkan

kandungan ion bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO3--) di dalam air. KH sering

disebut sebagai alkalinitas yaitu suatu ekspresi dari kemampuan air untuk mengikat

kemasaman (ion-ion yang mampu mengikat H+). Oleh karena itu, dalam sistem air

tawar, istilah kesadahan karbonat, pengikat kemasaman, kapasitas pem-bufferan

asam, dan alkalinitas sering digunakan untuk menunjukkan hal yang sama. Dalam

hubungannya dengan kemampuan air mengikat kemasaman, KH berperan sebagai

agen pem-buffer-an yang berfungsi untuk menjaga kestabilan pH. KH pada umumnya

sering dinyatakan sebagai derajat kekerasan dan diekspresikan dalam CaCO3 seperti

halnya GH. Untuk menaikkan kesadahan karbonat dapat dilakukan dengan

menambahkan natrium bikarbonat (soda kue), atau kalsium karbonat. Penambahan

kalsium karbonat akan menaikan sekaligus baik KH maupun GH dengan proporsi

yang sama. Pemberian soda kue (NaHCO3) sebanyak satu sendok teh (sekitar 6 gram)

pada air sebanyak 50 liter akan meningkatkan KH sebanyak 4 satuan tanpa disertai

dengan kenaikan nilai GH. Sedangkan pemberian satu sendok teh kalsium karbonat

(CaCO3) (sekitar 4 gram) pada air sebanyak 50 liter akan menyebabkan kenaikan KH

dan GH secara bersama-sama, masing-masing sebanyak 4 satuan. Berpatokan pada

hal ini, maka pemberian secara kombinasi antara soda kue dan kalsium karbonat akan

dapat menghasilkan nilai KH dan GH yang diinginkan. Pembuferan karbonat

diketahui efektif pada rasio 1:100 sampai 100:1. Hal ini akan memberikan pH efektif

pada selang 4.37 sampai dengan 8.37. Selang angka ini secara kebetulan merupakan

selang pH bagi hampir semua mahluk hidup akuatik. Apabila ion bikarbonat

ditambahkan, rasio basa terhadap asam akan meningkat, akibatnya pH pun meningkat.

Laju peningkatan pH ini akan ditentukan oleh nilai pH awal. Sebagai contoh,

kebutuhan jumlah ion karbonat yang perlu ditambahkan untuk meningkatkan satu

satuan pH akan jauh lebih banyak apabila pH awalnya adalah 6.3, dibandingkan

apabila hal yang sama dilakukan pada pH 7.5. Kanaikan pH yang terjadi pada saat KH

ditambahkan akan diimbangi oleh kadar CO2- terlarut dalam air. CO2

- di dalam air

akan membentuk sejumlah kecil asam karbonat dan bikarbonat yang selanjutkan akan

cenderung menurunkan pH.

Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menurunkan kesadahan. Yang paling

baik adalah dengan menggunakan reverse osmosis (RO) atau deioniser (DI). Hasil

reverse osmosis akan memiliki kesadahan = 0, oleh karena itu air ini perlu dicampur

dengan air keran sedemikian rupa sehingga mencapai nilai kesadahan yang


diperlukan. Pengenceran dengan menggunakan air destilasi (air suling/aquadest) dapat

pula dilakukan untuk menurunkan kesadahan.

Tingkat kesadahan di berbagai tempat perairan berbeda-beda, pada umumnya

air tanag mempunyai tingkat kesadahan yang tinggi, hal ini terjadi, karena air tanah

mengalami kontak dengan batuan kapur yang ada pada lapisan tanah yang dilalui air.

Air permukaan tingkat kesadahannya rendah (air lunak), kesadahan non karbonat

dalam air permukaan bersumber dari kalsium sulfat yang terdapat dalam tanah liat dan

endapan lainnya (Said dan Ruliasih, 2010).

Parameter kimia dapat diabaikan dengan pertimbangan bahwa beberapa unsur

kimia, seperti kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), sodium (Na+), bikarbonat (HCO3-),

sulfat (SO4-), dal klorida (Cl-) merupakan unsur utama yang umum dijumpai dalam air

dan tidak dipersyaratkan untuk air minum kecuali sulfat dan klorida. Unsur-unsur ini

tidak menimbulkan akibat buruk untuk kesehatan manusia, bahkan untuk unsure

tertentu, misalnya kalsium, harus selalu terkandung dalam air karena manusia

membutuhkan antara 700 sampai 1.200 mg/l per hari. Hasil analisis ribuan contoh air

tanah dari berbagai laporan penyelidikan atau pemetaan air tanah yang pernah

dilakukan oleh Direktorat Tata Lingkungan Geologi dan Kawasan Pertambangan

menunjukkan bahwa kandungan unsur kalsium dalam air tanah umumnya kurang dari

100 mg/l. Air tanah yang mengandung lebih dari 500 mg/l kalsium dapat digolongkan

sebagai air mineral dan mempunyai nilai ekonomi tinggi, demikian pula untuk kalium

(K+), karbonat (CO2-), dan silikat (SiO2) tidak dipersyaratkan dalam air minum.

Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut sebagai

alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut sebagai lunak

atau tingkat alkalinitas sedang. Pada ketiga sampel, kandungan kalsium karbonatnya

lebih dari 100 ppm, sehingga dapat disebut sebagai alkalin.

7. Kesimpulan

Kandungan unsur Ca2+ dalam air yang keberadaannya biasa disebut kesadahan

air. Kesadahan dalam air sangat tidak dikehendaki baik untuk penggunaan rumah

tangga maupun untuk penggunaan industri. Tidak terdapat kandungan kalsium dalam

air sampel. Kandungan kalsium karbonat dalam air sampel lebih dari 100 ppm

menunjukkan bahwa air tersebut alkalin.


Daftar Rujukan

Banurea, Irmaliasari.2008.Penentuan Kadar Kesadahan Total dalam Air Baku dan Air Bersih

dengan Titrasi Kompleksiometri di PT Inalum Kuala Tanjung (Karya Ilmiah).

Medan: Universitas Sumatera Utara.

Said, Nusa Idaman dan Ruliasih.2010.Penghilangan Kesadahan di Dalam Air Minum.

[Diakses pada tanggal 13 Maret 2015]

Santika, S.S.1987.Analisa Kesadahan: Metodologi Penelitian Air.Surabaya: Usaha Nasional.

Sudadi, Purwanto. 2003. Penentuan Kualitas Air Tanah Melalui Analisis Unsur Kimia

Terpilih. Buletin Geologi Tata Lingkungan (Bulletin of Environmental Geology),

Vo. 13 No.2 : 81-89.


kandungan ca dan caco3

Documents