LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM PEMANTAUAN KUALITAS UDARA

PENGUKURAN GAS

IMPINGER

NAMA : ELSANDY ADHA MUKHTI

NO BP : 0810942035

TANGGAL : SABTU/22 MEI 2010

ANGGOTA : 1. LENI (0810941010)

2. REINER OKTAVIANUS (0810942012)

3. AJENG YANAROSANTI (0810942021)

4. ZILVIA WULANDARI

(0810942024)

ASISTEN:

RINI ADRINITA

YASSYRLY ANUGRAH

LABORATORIUM KUALITAS UDARA

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2009

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Metode Percobaan

Metode yang digunakan pada percobaan ini adalah absorbsi gas oleh absorban.

1.2 Prinsip Percobaan

1. Udara dihisap oleh pompa vakum dengan laju aliran tertentu yang menyebabkan

tekanan udara di dalam tabung impinger lebih rendah dari tekanan udara luar.

Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan terjadinya gelembung udara yang

melewati absorban;

2. Pada saat terjadi gelembung udara, zat pencemar gas akan diserap oleh absorban;

3. Jenis zat pencemar yang diserap sesuai dengan absorban yang digunakan;

4. Penyerapan zat pencemar menyebabkan perbedaan warna pada absorban;

5. Penyerapan warna tersebut diukur dengan alat spektrofotometer pada panjang

gelombang tertentu.

1.3 Tujuan Percobaan

Tujuan pelaksanaan praktikum pemantauan kualitas udara mengenai Pengukuran Gas,

impinger antara lain:

1. Agar praktikan dapat mengoperasikan alat impinger sesuai dengan prosedur

praktikum;

2. Mengukur kondisi meteorologi terkait dengan perhitungan konsentrasi pencemar

gas;

3. Untuk mengetahui konsentrasi gas NO2, SO2, CO, dan O3 di udara ambien.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di

atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan

tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti(Anonim A,

2010).

Adanya gas-gas dan partikulat-partikulat tersebut, baik yang diperoleh secara alami dari

gunung berapi, pelapukan tumbuh-tumbuhan, ledakan gunung berapi dan kebakaran

hutan, maupun yang diperoleh dari kegiatan manusia ini akan mengganggu siklus yang

ada di udara dan dengan sendirinya akan mengganggu sistem keseimbangan dinamik di

udara, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara(Anonim A, 2010).

Pencemar udara dibedakan menjadi pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar

primer adalah substansi pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran

udara. Karbon monoksida adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer karena ia

merupakan hasil dari pembakaran. Pencemar sekunder adalah substansi pencemar yang

terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Pembentukan ozon dalam

smog fotokimia adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder(Anonim B, 2010).

Atmosfer merupakan sebuah sistem yang kompleks, dinamik, dan rapuh. Belakangan ini

pertumbuhan keprihatinan akan efek dari emisi polusi udara dalam konteks global dan

hubungannya dengan pemanasan global, perubahan iklim dan deplesi ozon di stratosfer

semakin meningkat(Anonim A, 2010).

Sumber-sumber pencemaran udara(Anonim A, 2010):

1. Kegiatan manusia

Transportasi;

Industri;

Pembangkit listrik;

Pembakaran (perapian, kompor, furnace, insinerator dengan berbagai jenis

bahan bakar);

Gas buang pabrik yang menghasilkan gas berbahaya seperti (CFC).

2. Sumber Alami

Gunung berapi;

Rawa-rawa;

Kebakaran hutan;

Nitrifikasi dan denitrifikasi biologi.

3. Sumber-sumber lain

Transportasi amonia;

Kebocoran tangki klor;

Timbulan gas metana dari lahan uruk/tempat pembuangan akhir sampah;

Uap pelarut organik.

Jenis-jenis pencemar:

Karbon monoksida;

Oksida nitrogen;

Oksida sulfur;

CFC;

Hidrokarbon;

Ozon;

Volatile Organic Compounds;

Partikulat.

Pencemaran udara berupa gas(Anggoro, 2007):

A. NO2

NO2 singkatan dari nitrogen dioksida. Zat nitrogen dioksida sangat beracun sehingga

dapat menyebabkan iritasi pada mata, hidung, dan saluran pernapasan serta

menimbulkan kerusakan paru-paru. Gas ini terbentuk dari hasil pembakaran tidak

sempurna. Setelah bereaksi di atmosfer, zat ini membentuk partikel-partikel nitrat

sangat halus sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru. Partikel-partikel

nitrat ini pula, jika bergabung dengan air baik air di paru-paru atau uap air di awan

akan membentuk asam. Asam ini dapat merusakan tembok bangunan dan

menghambat pertumbuhan tanaman. Jika bereaksi dengan sisa hidrokarbon yang tidak

terbakar, akan membentuk smog atau kabut berwarna cokelat kemerahan. Standar

baku mutu yang diperbolehkan adalah 150 µm /Nm3.

Bagian saluran yang pertama kali dipengaruhi oleh NO2 adalah membran mukosa dan

jaringan paru. Organ lain yang dapat dicapai NO2 adalah melalui aliran darah. Karena

data epidemiologi tentang resiko pengaruh NO2 terhadap kesehatan manusia sampai

saat ini belum lengkap, maka evaluasinya banyak didasarkan pada hasil studi

eksprimental.

B. SO2

SO2 merupakan rumus kimia untuk gas sulfur dioksida. Gas ini berasal dari hasil

pembakaran bahan bakar yang mengandung sulfur. Selain dari bahan bakar, sulfur

juga terkandung dalam pelumas. Gas sulfur dioksida sukar dideteksi karena

merupakan gas tidak berwarna. Sulfur dioksida dapat menyebabkan gangguan

pernapasan, pencernaan, sakit kepala, sakit dada, dan saraf. Pada kadar di bawah

batas ambang, dapat menyebabkan kematian. Korban sulfur dioksida bukan hanya

manusia, tetapi juga bangunan dan tumbuhan. Keberadaan gas ini di udara dapat

menimbulkan hujan asam yang merusakkan bahan bangunan dan menghambat

pertumbuhan tanaman. Standar baku mutu yang diperbolehkan adalah 365 µg/Nm3.

SO2 dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua

dan penderita yang mengalami penyakit khronis pada system pernapasan

kardiovaskular. Sifat iritasi pada saluran pernapasan dari SO2 dan partikulat dapat

menyebabkan membran mukosa dan pembentukan mukosa tersebut mengalami

peningkatan dalam hal hambatan aliran udara. Kondisi ini akan menjadi lebih parah

bagi kelompok yang peka seperti penderita penyakit jantung atau paru-paru dan para

lanjut usia.

C. Gas CO

CO merupakan rumus kimia untuk gas karbon monoksida. Gas ini dihasilkan dari

pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna. Pembakaran tidak sempurna, salah

satu sebabnya adalah kurangnya jumlah oksigen. Bisa karena saring udara yang

tersumbat, bisa juga karena karburator kotor dan setelannya tidak tepat. Asap

kendaraan merupakan sumber utama bagi karbon monoksida di berbagai perkotaan.

Data mengungkapkan bahwa 60 persen pencemaran udara di kota-kota besar

disumbang oleh transportasi umum. Karbon monoksida bersifat racun,

mengakibatkan turunnya berat janin, meningkatkan jumlah kematian bayi, serta

menimbulkan kerusakan otak. Standar baku mutu yang diperbolehkan adalah 10.000

µg/m3.

Formasi CO merupakan fungsi dari rasio kebutuhan udara dan bahan bakar dalam

proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin diesel. Percampuran yang baik antara

udara dan bahan bakar terutama yang terjadi pada mesin-mesin yang menggunakan

Turbocharge merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Karbon

monoksida yang meningkat di berbagai perkotaan dapat mengakibatkan turunnya

berat janin dan meningkatkan jumlah kematian bayi serta kerusakan otak. Karena itu

strategi penurunan kadar karbon monoksida akan tergantung pada pengendalian emisi

seperti pengggunaan bahan katalis yang mengubah bahan karbon monoksida menjadi

karbon dioksida dan penggunaan bahan bakar terbarukan yang rendah polusi bagi

kendaraan bermotor.

D. O3

O3 merupakan lambang dari ozon. Senyawa kimia ini tersusun atas tiga atom oksigen.

Ozon, berasal dari kata kerja bahasa yunani yang artinya "mencium", merupakan

suatu bentuk oksigen alotropis (gabungan beberapa unsur) yang setiap molekulnya

memuat tiga jenis atom. Formula ozon adalah O3, berwarna biru pucat, dan

merupakan gas yang sangat beracun dan berbau sangit. Ozon mendidih pada suhu -

111,9° C (-169.52° F), mencair pada suhu -192,5° C (-314,5° F), dan memiliki

gravitasi 2.144. Ozon cair berwarna biru gelap, dan merupakan cairan magnetis kuat.

Ozon terbentuk ketika percikan listrik melintas dalam oksigen. Adanya ozon dapat

dideteksi melalui bau (aroma) yang ditimbulkan oleh mesin-mesin bertenaga listrik.

Di atmosfir, terjadinya ozon berasal dari nitrogen oksida dan gas organik yang

dihasilkan oleh emisi kendaraan maupun industri, dan ini berbahaya bag! kesehatan di

samping dapat menimbulkan kerusakan serius pada tanaman. Pentingnya pengaturan

kadar nitrogen oksida yang dilepas ke udara oleh, misalnya, pembangkit listrik tenaga

batubara adalah untuk menghindari terbentuknya ozon yang dapat menimbulkan

penyakit pernafasan seperti bronkitis maupun asma.

Ozon merupakan salah satu zat pengoksidasi yang sangat kuat setelah fluor, oksigen

dan oksigen fluorida (OF2). Meskipun di alam terdapat dalam jumlah kecil tetapi

lapisan ozon sangat berguna untuk melindungi bumi dari radiasi ultraviolet (UV-B).

Ozon terbentuk di udara pada ketinggian 30km dimana radiasi UV matahari dengan

panjang gelombang 242 nm secara perlahan memecah molekul oksigen (O2) menjadi

atom oksigen, tergantung dari jumlah molekul O2 atom-atom oksigen secara cepat

membentuk ozon. Ozon menyerap radiasi sinar matahari dengan kuat di daerah

panjang gelombang 240-320 nm.

Ozon terbentuk ketika percikan listrik melintas dalam oksigen. Adanya ozon dapat

dideteksi melalui bau (aroma) yang ditimbulkan oleh mesin-mesin bertenaga listrik.

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKUM DAN ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

3.1 Alat-Alat Dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

1. Pompa vakum;

2. Tabung impinger yang berisi absorban;

3. Tabung impinger yang berisi silica gel atau wool;

4. Selang penghubung;

5. Spektrofotometer;

6. Tabung film;

7. Barometer, pengukur tekanan udara;

8. Absorban;

9. Kompas, untuk penentuan arah angin;

10. Hygrothermometer, pengukur suhu dan kelembapan;

11. Pipet takar 10 ml;

12. Bola hisap;

13. Labu ukur 25 ml;

14. Tripod;

15. Kotak trap;

16. Kuvet Spektro;

17. Kotak impinger.

3.2.2 Bahan

1. Larutan penyerap NO2 ;

2. Larutan penyerap TCM;

3. Larutan penyerap O3;

4. Larutan iodin 0,05 N;

5. Larutan asam sulfamat;

6. Larutan formaldehid;

7. Larutan pararosalinin;

8. Indikator amilum 0,2

3.2 Prosedur Percobaan

A. Sebelum Praktikum

Pembuatan larutan penyerap NO2;

Pembuatan larutan penyerap TCM;

Pembuatan larutan penyerap O3.

B. Pada Saat Praktikum

Siapkan sumber arus listrik, pastikan voltase alat sama dengan voltase sumber

arus listrik;

Pasang tripod setinggi 1-1,5 m sebagai tempat untuk meletakan kotak impinger;

Isi tabung impinger dengan larutan penyerap sesuai dengan parameter gas yang

akan diukur sebanyak 10 ml;

Hidupkan pompa vakum dan atur laju aliran udara yang dikehendaki;

Sampling dilakukan selama 1 jam;

Selesai batas waktu sampling yang direncanakan, panel pompa vakum diatur ke

posisi off;

Masing-masing tabung impinger yang berisi absorban dipindahkan ke dalam botol

film dan diberi tanda sesuai peruntukannya serta disimpan dalam termos yang

telah diisi batu es;

Sampel dibawa ke laboratorium untuk dianalisis.

C. Setelah Praktikum

Lakukan pembacaan absorbansi sampel dengan menggunakan alat

spektrofotometer sesuai tahapan berikut:

a. Sampel NO2

Sampel yang berisi konsentrasi NO2 di udara ambien diserap dalam larutan

penyerapan yang mengandung asam sulfanilat dan N-(1-Naphtyl)-Ethylene

Diamin Dihidro Cloride (NEDA) membentuk senyawa merah muda.Intensitas

warna (absorbansi) yang terjadi diukur dengan alat spektrofotometer pada

panjang gelombang 550 nm.

b. Sampel SO2

Penyerap + 1 ml asam sulfamat, kemudian dikocok. Biarkan selama ± 10

menit. Kemudian tambahkan 2 ml formaldehyde dan 5 ml pararosanilin.

Kocok sampai homogen, kemudian ukur dengan panjang gelombang 548 nm.

Perlakuan terhadap sample sama dengan blanko.

c. Sampel CO

Sampel dan blanko masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 25 ml.

Kemudian dipanaskan sampai berwarna kuning, didinginkan. Diukur dengan

spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm

d. Sampel O3a

Penyerapan ± 5 ml amilum, biarkan ± 15 menit. Kemudian ukur dengan

panjang gelombang 580 nm.

BAB IV

DATA SAMPLING

4.1 Data Form Praktikum Gas

NoSuhu

(oC)Tekanan

Laju

Aliran

(l/mnt)

Kecepatan

Angin

(m/dtk)

Arah AnginRH

(%)

1

2

3

4

5

6

7

29,2

29

29,3

28,1

28,2

28,1

29,2

28,6

28,95

28,96

28,95

28,95

28,95

28,94

1

1

1

1

1

1

1

1,6

0,9

0,3

0,5

0,1

0,8

0,2

BD-TL

BD-TL

BD-TL

BD-TL

Selatan-Utara

BD-TL

BD-TL

89,6

90,6

86,2

89,8

92

92,47

97,2

Rata-

rata 28,73 28,9 0,63 91,12

4.2 Data Form Larutan Standar

GasAbsorban

Rata-rataI II III

NO2 0,025 0,028 0,028 0,027

SO2 0,07 0,07 0,08 0,075

CO 0,03 0,03 0,03 0,03

O3 - - - -

BAB V

PERHITUNGAN DATA DAN ANALISIS DATA

5.1 Perhitungan

Tekanan rata-rata = 28,9 inchg dimana 1 inhg = 25,4 mmhg, maka:

28,9 inhg = 734,06 mmhg

Volume Larutan Akhir :

V NO2 = 10 ml = 0,01 l

V SO2 = 10 ml = 0,01

V O3 = 10 ml = 0,01 l

V CO = 10 ml = 0,01

Berat Molekul :

NO2 = 46 g/ml

SO2 = 64 g/ml

CO = 28 g/ml

O3 = 48 g/ml

Suhu Rata-rata = 28,730

C = 301,730

K

• Kurva Kalibrasi NO2

Konsentrasi (X) Absorban (Y)

0 0,000

0,1 0,028

0,5 0,130

0,8 0,220

1 0,274

2 0,510

0 0.5 1 1.5 2 2.50

0.020.040.060.08

0.10.120.140.160.18

f(x) = 0.0837769080234834 x − 0.00199934768427915R² = 0.995979625605714

Grafik Hubungan Konsentrasi dan Absorban NO2

Larutan Standar

Abso

rban

Konsentrasi NO2 (μ g/ m3 )

(Y +0 , 00560 , 2565 )×volumeLaru tan Akhir( L)×suhu (0 K )×760 mmHg×beratmolekul (g /ml )×106

lajuAliran( L/mnt )×WaktuSampling(60 menit )×P (mmHg)×298 K×24 , 45 (l /mol)

( 0 ,027+0 , 00560 ,2565 )×10−2 ( L)×301 , 73(0 K )×760mmHg×46×106

1(L /mnt )×60 menit×734 , 06(mmHg )×298 K×24 , 45( l /mol )

= 41,78(μ g/ m3 )

Konsentrasi 24 jam :

C24 = C1

( T 1

T 24)

P

= 41,78(μ g/ m3 ) x ( 124 )

0 ,18

= 23,58 (μ g/ m3 )

• Kurva Kalibrasi SO2

Konsentrasi (X) Absorban (Y)

0 0,000

0,4 0,052

0,8 0,100

1,2 0,143

1,6 0,189

2 0,260

0 0.5 1 1.5 2 2.50

0.020.040.060.08

0.10.120.140.160.18

f(x) = 0.0837769080234834 x − 0.00199934768427919R² = 0.995979625605714

Grafik Hubungan Konsentrasi dan Absorban SO2

Larutan Standar

Abso

rban

Konsentrasi SO2 (μ g/ m3 )

(Y−0 ,00130 ,1253 )×volumeLaru tan Akhir( L )×suhu (0 K )×760 mmHg×beratmolekul (g /ml )×106

lajuAliran( L/mnt )×WaktuSampling(60menit )×P (mmHg)×298 K×24 ,45 ( l /mol )

( 0 ,0275−0 ,00130 , 1253 )×10−2L×301 ,73(0 K )×760 mmHg×64×106

1( l /mnt )×60 menit×734 , 06(mmHg )×298 K×24 , 45( l /mol )

= 95,63(μ g/ m3 )

Konsentrasi 24 jam :

C24 = C1

( T 1

T 24)

P

= 95,63(μ g/ m3 ) x ( 124 )

0 ,18

= 53,97

• Kurva Kalibrasi CO

Konsentrasi (X) Absorban (Y)

0 0,000

0,2 0,014

0,5 0,038

0,8 0,06

1 0,088

2 0,165

0 0.5 1 1.5 2 2.50

0.020.040.060.08

0.10.120.140.160.18

f(x) = 0.0837769080234834 x − 0.00199934768427919R² = 0.995979625605714

Grafik Hubungan Konsentrasi dan Absorban CO

Larutan Standar

Abso

rban

Konsentrasi CO (μ g/ m3 )

(Y−0 ,0020 , 0838 )×volumeLaru tan Akhir( L)×suhu (0 K )×760mmHg×beratmolekul (g /ml )×106

lajuAliran( L/mnt )×WaktuSampling(60menit )×P (mmHg)×298 K×24 ,45 ( l /mol)

( 0 ,03−0 ,0020 , 0838 )×10−2 L×301 ,73 (0 K )×760mmHg×28×106

1( l /mnt )×60 menit×734 , 06(mmHg )×298 K×24 ,45( l /mol )

= 66,85 (μ g/ m3 )

Konsentrasi 24 jam :

C24 = C1

( T 1

T 24)

P

= 66,85(μ g/ m3 )

x ( 124 )

0 ,18

= 37,73 (μ g/ m3 )

5.2 Analisa Data

Gas Perhitungan 1

Jam(μ g/ m3 )Perhitungan 24

Jam 3mg/ μ

Standar Baku Mutu (PP

No. 41 1999) 3mg/ μ

NO2 41,78 23,58 150 (24 Jam)

SO2 95,63 53,976 365

CO 66,85 37,73 10000

O3 tidak dilakukan

perhitungan

tidak dilakukan

perhitungan

235

Dan dapat diketahui gas NO2, SO2, dan CO, yang diperoleh dalam praktikum kali ini,

masih berada di bawah ambang batas berdasarkan PP 41/1999. Hasil dari praktikum dapat

dilihat bahwa setiap gas yang yang dihitung konsentrasi 24 jam lebih kecil dari 1 jam.

Factor-faktor yang mempengaruhinya yaitu udara, cuaca, dan arah angin. Berarti

konsentrasi gas-gas pada daerah sampling tersebut masih aman, dan dapat dikategorikan

tidak membahayakan kesehatan manusia apabila dihirup. Sedangkan O3 tidak dapat

dianalisa karena absorban yang terbaca adalah minus. Hal ini mungkin disebabkan karena

lokasi sampling yang kurang representatif sehingga gas O3 yang ingin diteliti berada

dalam konsentrasi yang sangat rendah.

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa besarnya nilai

konsentrasi untuk masing – masing gas, masih berada di bawah ambang baku mutu yang

dittapkan oleh pemerintah. Rendahnya konsentrasi gas yang ada bisa disebabkan karena

pada saat sampling tidak ada kendaraan bermotor yang lewat, selain itu di sekitar lokasi

sampling banyak ditumbuhi pohon – pohon yang dapat menyerapa gas pencemar

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diberikan pada praktikuk ini adalah konsentrasi gas yang selama

24 jam sebagai berikut:

gas NO2 didapatkan hasil sebesar 23,58(μ g/ m3 ) ;

gas SO2 sebesar 53,976(μ g/ m3 ) ;

gas CO sebesar 37,73 (μ g/ m3 ) ;

gas O3 tidak dilakukan perhitungan karena absorban yang terbaca pada

spektofotometer adalah minus (-).

Jika hasil yang kita dapatkan dibandingkan dengan baku mutu yang ada , pada PP

41/1999 dimana baku mutu untuk konsentrasi

gas NO2 selama 24 jam yaitu 150 (μ g/ m3 ) ;

gas SO2 sebesar 365 (μ g/ m3 ) ;

gas CO 10000 (μ g/ m3 ) .

Sedangkan baku mutu untuk gas O3 selama 1 jam yaitu 235 (μ g/ m3 ) .Jadi dapat diketahui, bahwa udara disekitar lokasi sampling masih dibawah ambang batas

yang ditetapkan sehingga tidak berdampak buruk bagi kesehatan apabila dihirup.

6.2 Saran

Untuk mendapatkan hasil yang akurat, kepada praktikan selanjutnya diharapkan:

Lebih teliti dalam pengukuran kecepatan aliran udara dan pengukuran meteorologi.;

Praktikan harus benar-benar memahami prosedur percobaan praktikum baik sebelum

praktikum, saat praktikum maupun setelah praktikum;

Mendengarkan arahan asisten dan tidak malu untuk bertanya bila ada yang tidak jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim A. 2010. Bahaya Pencemaran Udara.(http://kamase.org.2010.bahaya-pencemaran-

udara, akses 21 Mei 2010.

Anonim B. 2010. Pencemaran Udara Pada Lingkungan Hidup Sekitar Kita .

(http://id.organisasi.org/wiki/pencemaran-udara/, akses pada tanggal 21 Mei2010).

Anggoro, Bambang.2007. Pertemuan ke 3 Dampak Industri.