LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN

AMMONIUM

OLEH:

NAMA : AL FATHUL IHSAN A

NO.BP : 1210941006

KELOMPOK : VII (TUJUH)

HARI/ TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS/ 24 OKTOBER 2013

REKAN KERJA : 1. IQBAL MUSTOFA (1210941002)

2. AUFA RAHMATIKA (1210941003)

3. SITI HARIANI R (1210941007)

4. ANNISA MAULIDYA (1210942003)

5. YOSSY ELVITA W (1210942039)

6. NOVI YANTI (1210942041)

ASISTEN :

ALIFIA SALMI

LABORATORIUM AIR

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini adalah mengukur konsentrasi ammonium (NH4+) yang

terdapat dalam sampel air.

1.2 Metode Percobaan

Metode yang digunakan pada percobaan ini adalah metode spektrofotometri.

1.3 Prinsip Percobaan

NH4+ dalam suasana basa dengan pereaksi Nessler membentuk senyawa komplek

yang berwarna kuning sampai coklat. Intensitas warna yang terjadi diukur

absorbannya pada panjang gelombang 420 nm.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling

Sampel pada praktikum kali ini diambil pada sungai dibawah jembatan Mesjid Al-

Mutaqin Pasar Baru, daerah tersebut memiliki elevasi 166 m. Kordinat dari titik

sampling adalah 00055’49,8” LS dan 100025’44,6” BT. Sampling dilakukan pada

pukul 11.30 WIB menggunakan Vertical Water Sampler. Kondisi sekitar sungai

tersebut cukup kotor, dimana di dasar sungai terdapat endapan lumpur halus,

selain itu di daerah sungai juga terdapat sampah plastik warga sekitar. Sungai

tersebut dijadikan sebagai tempat pemeliharaan ikan bagi warga sekitar sungai

tersebut.

2.2 Teori

Ammonium adalah suatu ion hasil hidrolisis ammonia, dimana ammonia

merupakan hasil hidrolisis dari urea. Ammonium adalah ion NH4+ yang bersifat

tidak berwarna, berbau menyengat dan berbahaya bagi kesehatan. Ammonium

bersifat basa sebagai “substansi bergabung dengan ion hidrogen (protons)”.

Ammonium dalam larutan berada dalam kesetimbangan seperti berikut (Fitriyanti,

2010):

NH3 + H2O NH4

+ + OH-

Ammonia Ammonium

Ammonium bereaksi sebagai basa karena adanya pasangan bebas yang aktif dari

nitrogen. Nitrogen lebih bersifat elektronegatif dari hidrogen sehingga menarik

ikatan elekton pada molekul ammonia ke arahnya, dengan kata lain dengan

adanya pasangan bebas terjadi muatan negatif sekitar atom nitrogen. Kombinasi

dari negatifitas ekstra tersebut dan daya tarik pasangan bebas, menarik hidrogen

dari air (Fitriyanti, 2010).

Ammonium merupakan ion proton sari amoniak. Amoniak memiliki massa relatif

18,05. Ammonium juga merupakan nama ion umum untuk ion positif atau proton

yang menggantikan ammoniak dimana satu atom lebih hidrogen digantikan oleh

kelompok organik (Alaerts, 1984).

Ammonium di dalam sistem air permukaan dapat berasal dari berbagai sumber

dan bentuk-bentuk alami nitrogen. Sumber dominan akan bervariasi pada aliran

sungai atau sub-DAS dasar. Selain itu sumber-sumber dan kosentrasi yang sangat

dipengaruhi oleh hidrologi termasuk waktu dan volume air hujan (Syafila, 2010).

Ion ammonium memiliki bentuk yang sama dengan metana, karena ion amonium

memiliki susunan elektronik yang sama. Ion ammonium (NH4+) adalah

tetrahedral. Ion ammonium dikatakan isoelektronik. Dua spesi ( atom, molekul,

atau ion) dikatakan isoelektronik jika keduanya memiliki bilangan dan susunan

elektron yang sama (termasuk perbedaan antara pasangan ikatan dan pasangan

mandiri) (Syafila, 2010).

Metode penetapan kadar (NH4+) adalah dengan (Alaerts, 1984):

1. Metode Nessler

Kadar ammonium dapat diukur dengan menggunakan metode Nessler

kualitatif dan kuantitatif. Metode nessler kualitatif yaitu dengan cara

menggunakan reagen Nessler dan larutan garam Rochelle, Dimana warna

sampel dibandingkan dengan warna larutan standart (NH4+) atau larutan stock

ammonium. Warna sampel yang paling mendekati warna larutan stock

ammonium itulah yang paling tinggi kadar ammoniumnya. Metode Nessler

secara kuantitatif yaitu dapat digunakan dengan spektrofotometri. Metode ini

menggunakan reagen Nessler dan larutan garam Seignette.

2. Metode Rochelle

Pembuatan garam Rochelle dibuat dengan cara melarutkan 50 ml KNaTartrat

dalam 100 ml aquades.

3. Metode ion kromatografi

Metode ini menggunakan metode ion kromatografi dengan kondisi

pengukuran untuk ammonium menggunakan kolom Dionex Ion Pac CS,

sebagai eluen larutan methyl sulfonic acid 18 mM, detektor Conductivity DX

5000 pada temperatur 400C. Cara untuk mengetahui unjuk kerja metode ini

dilakukan penentuan presisi metode dengan mengukur contoh air limbah

sebanyak 6 kali pengulangan.

4. Metode phenat/indophenol

5. Metode bispyrazolone

Kelebihannya dari metode Nessler secara kuantitatif adalah hasil yang diperoleh

lebih akurat karena dilakukan dua kali pengerjaan dimana pertama dilakukan

penambahan reagen Nessler kedalam sampel dicampurkan dengan larutan garam

maka akan terbentuk warna kuning kecokelatan, dan warna inilah yang diukur

dengan spektrometer pada panjang gelombang 425 nm sehingga dapat dihitung

dengan deret standar yang telah diketahui kadarnya dan dapat dihitung secara

regresi linier. Kelemahan metode ini adalah dibutuhkan waktu yang lebih lama

karena pengerjaannya dua kali (Titiresmi, 2006).

Dampak konsentrasi ammonium terhadap manusia (Fitriyanti, 2010):

Ammonium (ppm) Gejala/Pengaruh yang Ditimbulkan

5 Kadar paling rendah yang tercium baunya

6 Mulai timbul iritasi pada mukosa mata dan saluran napas

25 Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 8 jam

35 Kadar maksimum yang dapat ditolerir selama 10 menit

45 Mulai menyebabkan sakit kepala, mual, hilang nafsu makan

pada manusia

Menurut Mukono (2005) bahwa efek ammonium (NH4+) terhadap kesehatan dan

lingkungan adalah mengganggu pernapasan, iritasi selaput lendir hidung dan

tenggorokan. Apabila ammonium memiliki konsentrasi 5000 ppm dapat

menyebabkan ederma laryng, paru, dan akhirnya dapat menyebabkan kematian,

iritasi mata (mata merah, pedih, dan berair) dan bisa menyebabkan kebutaan total,

iritasi kulit dapat menyebabkan terjadinya luka bakar (frostbite), bersifat

teratogenik pada paparan yang menahun (Annisa, 2012).

Senyawa nitrogen merupakan senyawa yang sangat penting kehidupan, karena

nitrogen merupakan salah satu nutrien utama yang berperan dalam pertumbuhan

organisme hidup. Senyawa ini juga merupakan komponen dasar protein yang

keberadaannya diperairan digunakan oleh produsen untuk memproduksi sel oleh

hewan dan tumbuh-tumbuhan (Titiresmi, 2006).

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Labu ukur 100 ml;

2. Labu ukur 50 ml;

3. Labu ukur 25 ml;

4. Beker glass 50 ;

5. Pipet hisap 10 ml;

6. Bola hisap;

7. Kuvet spektro;

8. Labu semprot;

9. Pipet tetes;

10. Rak tabung reaksi;

11. Spektrofotometer.

3.2 Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah :

1. Garam Seignette;

2. Pereaksi Nessler;

3. Larutan stock standar NH4 1000 ppm;

4. Aquadest;

5. Sampel air

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Larutan Standar

Cara kerja yang dilakukan untuk larutan standar yaitu:

1. Dibuat larutan standar NH4 0,00; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 ppm, dengan cara

melakukan pengenceran dari larutan standar NH4 1000 ppm

2. Diambil 25 ml dari masing-masing standar tersebut di atas, kemudian

dikerjakan sama seperti contoh air. Kemudian di buat kurva kalibrasi antara

absorban vs konsentrasi (ppm). Tentukan slope (ppm/unit Absorban).

3.3.2 Sampel

Cara kerja yang dilakukan untuk larutan sampel yaitu:

1. 25 ml contoh air yang jernih (kalau keruh harus disaring);

2. Ditambahkan 1-2 tetes pereaksi garam Seignette;

3. Ditambahkan 0,5 ml pereaksi Nessler;

4. Dikocok dan biarkan 10 menit;

3. Warna kuning yang terjadi diukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada

panjang gelombang 420 mm.

3.4 Rumus

1. Rumus Pengenceran :

V1M1 = V2M2

2. Rumus Regresi Linear kurva:

y = a + bx

Keterangan:

y = Nilai Absorban

x = Konsentrasi Larutan (ppm)

a =

(Σyi ) (Σxi2)−(Σxi ) (Σxi y i )

nΣxi2−(Σx i )2

b =

nΣxi yi−(Σxi ) (Σy i )nΣx

i2−(Σxi )2

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

Larutan Standar

Tabel 4.1 Larutan Standar

Konsentrasi (mg/L) Absorban

0,0 0,000

0,5 0,198

1,0 0,208

1,5 0,505

2,0 0,629

2,5 0,889

Sampel

Tabel 4.2 Sampel

Konsentrasi (mg/L) Absorban

0,6 0,065

4.2 Perhitungan

A. Pengenceran Larutan Standar

Diket : Konsentrasi larutan induk 1000 ppm (M1)

Ditanya : Volume larutan induk (V1) jika konsentrasi larutan standar (M2)

100 ppm ke dalam labu 100 mL (V2) dan 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4

ppm, dan 5 ppm ke dalam labu 50 mL (V2)

Jawab : Rumus Pengenceran M1. V1 = M2. V2

a. Pengenceran 1000 ppm ke 100 ppm (M2 = 100 ppm)

M1. V1 = M2. V2

1000 ppm.V1 = 100 ppm . 100 mL

V1 = 10 mL

b. Pengenceran 100 ppm ke 1 ppm (M2 = 1 ppm)

M1. V1 = M2. V2

100 ppm.V1= 1 ppm . 50 mL

V1 = 0,5 mL

c. Pengenceran 100 ppm ke 2 ppm (M2 = 2 ppm)

M1. V1 = M2. V2

100 ppm.V1 = 2 ppm . 50 mL

V1 = 1 mL

d. Pengenceran 100 ppm ke 3 ppm (M2 = 3 ppm)

M1. V1 = M2. V2

100 ppm.V1= 3 ppm. 50 mL

V1 = 1,5 mL

e. Pengenceran 100 ppm ke 4 ppm (M2 = 4 ppm)

M1. V1 = M2. V2

100 ppm. V1 = 4 ppm. 50 mL

V1 = 2 mL

f. Pengenceran 100 ppm ke 5 ppm (M2 = 5 ppm)

M1. V1 = M2. V2

100 ppm .V1 = 5 ppm . 50 mL

V1 = 2,5 ml

Tabel 4.1 Absorban Larutan Standar

Konsentrasi (xi) (ppm) Absorban (yi) xi.yi xi2

0,0 0,000 0,000 0,00

0,5 0,198 0,099 0,25

1,0 0,208 0,208 1,00

1,5 0,505 0,757 2,25

2,0 0,629 1,258 4,00

2,5 0,889 2,222 6,25

Σ = 7,5 Σ = 2,429 Σ =4,544 Σ = 13,75

Rumus Regresi Linear kurva

y = a + bx

Keterangan :

y = Nilai Absorban

x = Konsentrasi Larutan (ppm)

a =

(Σyi ) (Σxi2)−(Σxi ) (Σxi y i )

nΣxi2−(Σx i )2

b =

nΣxi yi−(Σxi ) (Σy i )nΣx

i2−(Σxi )2

Masukkan nilai x dan y ke dalam persamaan agar didapat nilai a dan b

a =

(Σyi ) (Σxi2)−(Σxi ) (Σxi y i )

nΣxi2−(Σx i )2

=

(2 ,492 ) (13 ,75 )− (7,5 ) ( 4 ,544 )6(13 ,75)−7,52

= 34,265- 34,08 26,25

= 0,0068

b =

nΣxi yi−(Σxi ) (Σy i )nΣx

i2−(Σxi )2

=

6(4 , 544 )−(7,5 )(2 ,429)6 (13 ,75 )−7,52

=27,264-18,217526,25

= 0,34

Persamaan regresi linearnya:

y = a + bx

y = 0,0068 + 0,34x

Grafik

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

f(x) = 0.344857142857143 x − 0.0262380952380953R² = 0.963319616820462

Grafik Hubungan Absorban dengan Konsentrasi

grafik hubungan absorban dengan kosentrasiLinear (grafik hubungan absorban dengan kosen-trasi)

Konsentrasi

Abso

rban

B. Konsentrasi Sampel

Dari kurva kalibrasi yang telah dibuat, didapatkan persamaan y = 0.0068 + 0.34x

Maka dapat dihitung konsentrasi untuk sampel, yaitu :

y = 0.0068 + 0.34x

0,065 = 0.0068 + 0.34x

-0.34x = 0.0068 – 0,065

-0.34x = -0.0582

x = 0,171 ppm (mg/L)

4.3 Pembahasan

Praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi ammonium dalam

suatu badan air, dimana sampel yang diteliti kali ini berasal dari sungai dibawah

jembatan Mesjid Al-Mutaqin daerah Pasar Baru. Sampel tersebut diambil pada

siang hari pukul 11.30 WIB. Elevasi dari daerah diambilnya sampel tersebut

adalah 166 m. Keadaan eksisting sungai tersebut terlihat kotor, dimana terdapat

endapan lumpur halus didasarnya, selain itu banyak terdapat sampah di sungai

tersebut. Dilihat dari kondisi sekitarnya sungai tersebut merupakan tempat

buangan air kotor yang berasal dari mesjid tersebut, selain itu sungai tersebut juga

digunakan untuk pemeliharaan ikan.

Praktikum ini menggunakan metode spektrofotometri, dimana alat yang

digunakan yaitu spektrofotometer untuk menentukan nilai dari absorban sampel

dan larutan yang digunakan sebagai pembanding terhadap sampel tersebut.

Larutan pembanding dibuat menggunakan larutan NH4 1000 ppm yang diencerkan

menjadi 100 ppm menggunakan aquadest, kemudian larutan tersebut dibagi

berdasarkan variasi konsentrasinya. Selanjutnya kedalam larutan tersebut

ditambahkan garam seignette sebanyak 1 tetes dan pereaksi nessler sebanyak 0.5

ml. Hasilnya, larutan pembanding tersebut berubah warna dari rentang kuning

hingga coklat. Selanjutnya sampel yang telah ada juga ditambahkan garam

seignette sebanyak 1 tetes dan pereaksi nessler sebanyak 0.5 ml. Hasilnya, sampel

tersebut berubah warna menjadi putih kekuningan, selanjutnya warna yang

dihasilkan sampel oleh sampel dibandingkan dengan warna pada larutan

pemanding tadi. Kemudian barulah larutan pembanding dan sampel tersebut

diukur absorbannya menggunakan spektrofotometer.

Setelah dilakukan percobaan, maka didapatlah nilai dari absorban larutan standar

dengan variasi kosentrasi tadi, dimana hasil dari pengukuran tersebut dapat dilihat

dari table 4.1, kemudian untuk nilai konsentrasi dari sampel didapat menggunakan

rumus pengenceran dan rumus regresi linear, maka didapatlah nilai konsentrasi

seperti yang terlihat pada table 4.2

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran baku mutu untuk ammonium adalah

0.5 mg/L (ppm). Sedangkan kosentrasi yang didapat dari hasil percobaan yaitu

0,171 mg/L (ppm), ini berarti bahwa kandungan ammonium dalam sampel

tersebut berada di bawah baku mutu yang ditetapkan.

Berdasarkan hasil dari percobaan, kandungan ammonium dari sampel tersebut jika

dilihat dari kondisi eksisting sungai yang dijadikan sebagai tempat sampling

berasal dari air kotor yang berasal dari toilet mesjid yang terletak diatas sungai

tersebut, dimana pipa pembuangan air kotor toilet mesjid tersebut langsung

dialirkan ke dalam badan sungai.

Dampak yang ditimbulkan dari kondungan ammonium yang terdapat dalam badan

air terhadap kesehatan manusia yaitu mengganggu saluran pernapasan, iritasi

terhadap selaput lendir hidung dan telinga, iritasi kulit serta iritasi mata.

Pengolahan yang dapat dilakukan terhadap badan sungai yang memiliki

kandungan ammonium tinggi yaitu nitrifikasi. Nitrifikasi merupakan proses

dengan dua tahap reaksi taitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan kemudian

menjadi nitrat dengan bantuan bakteri. Selain itu pengolahan yang dapat

dilakukan adalah denitrifikasi, ion exchange dan scrubber.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah praktikan melakukan percobaan dan menghitung hasilnya, didapatkan

kesimpulan sebagai berikut:

1. Absorban sampel diperoleh sebesar 0,065;

2. Konsentrasi atau kadar ammonium untuk sampel diperoleh sebesar 0,171 ppm.

Artinya sampel tersebut tidak melewati ambang batas baku mutu Peraturan

Pemerintah No. 82 Tahun 2001 yaitu 0,5 ppm.

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat kami berikan setelah melakukan praktikum amonium

adalah:

1. Memahami objek praktikum dan materi yang berkaitan dengan objek tersebut;

2. Mempersiapkan segala sesuatunya yang behubungan dengan praktikum

sebelum praktikum dimulai;

3. Bertanya kepada asisten bila belum mengerti;

4. Mengetahui setiap prosedur kerja praktikum yang tercantum pada modul;

5. Teliti dan cermat saat melakukan pengenceran larutan standar dan

spektofotometri;

6. Berhati – hati dalam menggunakan peralatan praktikum;

7. Berhati-hati dalam menggunakan bahan atau zat kimia dalam laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

Alaerst,G dan Sri Sumestri. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.

Fitriyanti, Ika. 2010. Degradasi Ammonium (NH4+) dengan Fotokatalis LiO2

Berdasarkan Waktu Penyinaran. Semarang: Universitas Muhammadiyah

Semarang.

Syafilia, Mindriany. 2010. Kimia Lingkungan I. Bandung: ITB.

Titiresmi dan Nida Sopiah. 2006. Teknologi Biofilter Untuk Pengolahan Limbah

Ammonia. Jakarta: Balai Teknologi Lingkungan-BPPT

Annisa. 2012. Ammonium. http://annisa0112063.blogspot.com. Tanggal akses :23 Oktober 2013.

DOKUMENTASI

Hari/ tanggal : Rabu/ 23 Oktober 2013

Waktu : 11.30 WIB

Lokasi : Sungai di bawah jembatan Mesjid Al-Muttaqin Pasar Baru

Elevasi : 166 meter

Kordinat : 00055’49,8’’ LS

100025’44,6’’ BT

Gambar 1. Kondisi Eksisting Gambar 2. Kondisi Eksisting

Wilayah Sampling Wilayah Sampling

Gambar 3. Pengambilan Sampel Gambar 4. Pengambilan Samp