1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air dikategorikan sebagai air terpolusi jika konsentrasi oksigen terlarut

menurun dibawah batas yan dibutuhkan untuk kehidupan biota. Penyebab utama

berkurangnya oksogen terlarut dalam air adalah adanya bahan-bahan buangan

yang mengonsumsi oksigen. Bahan-bahan tersebut terdiri dari bahan yang mudah

dibusukkan atau dipecah oleh bakteri dengan adanya oksigen. Oksigen yang

tersedia di dalam air dikonsumsi oleh bakteri yang aktif memecah bahan-bahan

tersebut. Oleh karena itu semakin tinggi kandungan bahan-bahan trsebut semakain

berkurang konsentrasi oksigen terlarut.1

Sebagai akibat menurunya oksigen terlarut di dalam air adalah menurunya

kehidupan hewan dan anaman air. Hal ini disebabakan karena makhluk-makhluk

hidup tersebut banyak yang mati atau melakukan migrasi ketempat yang lain yang

konsentrasi oksigenya masih cukup tinggi. Jika konsentrasi oksigen terlarut sudah

terlalu rendah, maka mikroorgansme aerobik tidak dapt hidup dan berkembang

biak, tetapi sebaliknya mikroorganisme yang bersifat anaerobk akan menjadi aktif

memecah bahan-bahan tersebut secara anaerobik karean tidak adanya oksigen

pemecah komponen-komponen secara anaerobik akan menghasilkan

produk-produk yang berbeda.2

1Budiman candra, Pengantar Kesehatan Lingkungan (Jakarta: buku kedokteran, 2007). h. 34.

2 Budiman candra, Pengantar Kesehatan Lingkungan. h. 37.

1

2

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dilakukan percobaan penentuan

kadar DO, COD DAN BOD untuk mengetahui nilai kadar oksigen terlarut dalam

sampel air sungai.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari percobaan ini adalah berapa nilai oksigen terlarut

(DO), COD dan BOD sampel air sungai?

C. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk  menentukan nilai oksigen terlarut

(DO), COD dan BOD sampel air sungai.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Menurut Ehless dan Steel, air limbah adalah cairang buangan yang berasal

dari rumah tangga, industri dan tempat-tempat umum lainya dan biasanya

mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia

serta mengganggu kelestarian lingkungan. Air limbah dapat berasal dari berbagai

sumber antara lain rumah tangga, perkotaan industri dan lain sebagainya. Air

limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahan organik sehingga

memudahkan didalam pengeloloaannya. Sebaliknya, limbah industri lebih sulit

pengolaha ya karena mengandung pelarut mineral, logam berat dan zat-zat

organik lain yang bersifat toksit.3

Menurut tim IKAPI (2001, 136), menggolongkan karakteristik khas yang

dimiliki air limbah seperti berikut ;

a. Karakteristik fisik

Air limbah terdiri dari 99,9 % air, sedangkan kandungan bahan padatnya 0,1

% dalam bentuk suspensi padat ( suspended solid ) yang volumenya bervariasi

antara 100-500 mg/l. apabila volume suspensi padat kurang dari 100 mg/l, air

limbah disebut lemah, sedangkan bila lebih dari 500 mg/l disebut kuat

b. Karakteristik kimia

3 Tim IKAPI, sinitasi, higiene dan keselamatan kerja dalam pengelolaan makanan (yogyakarta: kanisius, 2001). h. 135-136.

3

4

Air limbah biasanya bercampur denagn zat kimia anorganik yang berasal dari

air bersih dan zat organik dari limbah itu sendiri. Saat keluar dari sumber, air

limbah bersifat basa. Namun, air limbahn yang sudah lama atau membusuk

akan bersifat asam karena sudah mengalami kandungan bahan organiknya

telah mengalami proses dekomposisi yang dapat menimbulakan bau tidak

menyenangkan.

c. Karakteristik bakteriolgis.

Bakteri patogen yang terdapat dalam air limbah biasanya termasuk golongan

E. Coli.4

Air persenyawaan hidrogen dan oksigen, terdapat dimana-mana dan dapat

berwujud gas (uap air), cairan (air yang sehari-hari dijumpai) dan zat padat (es

batu atau salju). Air dalah zat pelarut yang baik sekali dan paling murah, terdapat

di alam dalam keadaan tidak murni. Air murni berupa cairan yang tidak berbau,

tidak berasa dan tidak berwarna. Pada suhu 4 oC air mempnyai berat jenis

maksimum dan 1 m3 beratnya 2 gram. Apabila didinginkan hingga 0oC air

berubah menjadi es. Air mengembang pada saat membeku. Apabila dipanaskan

hingga 100oC air berubah menjadi uap. Air murni bukanlah konduktor yang baik.

Air ialah persenyawaan 2 atom hidrogen dan oksigen, lebih kurang 70 %

permukaan bumi tertutup air. Manusia, binatang dan tumbuhan memerlukan air

untuk hidup. Pengguanaan tenaga air mempunyai nilai ekonomis yang besar.5

Limbah terdapat bermacam zat baik organik maupun anorganik.

Kandungan limbah tersebut dapat membahayakan bagi makhluk hidup apabila 4Tim IKAPI, , sinitasi, higiene dan keselamatan kerja dalam pengelolaan makanan

(yogyakarta: kanisius, 2001). h. 136-137. 5Tim IKAPI, Polusi air dan udara (Jakarta: Kanisius, 1992), h. 515.

5

langsung dibuang ke badan air. Zat organik yang aman untuk lingkungan

merupakan hasil akhir dalam sebuah pengelolaan limbah. Parameter BOD dan

COD merupakan parameter sederhana dan penting untuk pemerikasaan

kandungan zat organik tersebut. Rasio BOD atau COD merupakan inikator

dampak output zat organik sehingga diperlukan untuk gambaran output suatu

pengolahan limbah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa angka BOD

atau COD optimal pada sebuah pangolahan baik dalam proses aerob.6

Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman

dan hewan di dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air tersebut

tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen

minimal yang dibutuhkan untuk kehidupanya. Ikan merupakan makhluk air yang

memerlukn oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan

oksigenya adalah bakteri. Biota air hangat meemrlukan oksigen terlarut minimal 5

ppm, sedangkan biota air dingin memerlukan oksigen terlarut mendekati jenuh.

Konsentrasi oksigen terlarut minmal untuk kehidupan biota tidak boleh kurang

dari 6 ppm. Oksigen terlarut (dissolved oxygen = OD) dapat berasal dari proses

fotosintesis tanaman air, dimana jumlahnya tidak tetap tergantung dari jumlah

tanamanya, dan dari atmosfer udara yang masuk kedalam air dengan kecepatan

terbatas. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung

dari suhu dan tekanan atmosfer. Pada suhu 20oC dengan tekanan 1 atmosfer

konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh adalah 9.2 ppm, sedangkan pada

suhu 50oC dengan tekanan atmosfer yang sama tingkat kejenuhanya hanya 5,6

6Arifani rakhma putri, ganjar samudro, dwi siwi handayani, “ penentuan rasio BOD/COD optimal pada reakktor aerob, fakulatif dan anaerob”, jurnal linkunagan (2010). Hal. 1.

6

ppm. Sumakin tinggi suhu air, semakin rendah tingkat kejenuhanya. Misalnya

danau dipegunungan yang tinggi mungkin mengandung oksigen terlarut 20-40

persen kurang dari pada danau pada permukaan laut.7

Tabel 2.1 hubungan antara suhu dengan konsentrasi oksigen terlarut maksimum apada

tekanan 1 atmosfer.

Suhu

(oC)

Konsentrasi O2 terlarut

maksimum

(ppm)

Suhu

(oC)

Konsentrasi O2 terlarut

maksimum

(ppm)

0 14.6 30 7.6

10 11.3 32 7.4

12 10.8 34 7.2

14 10.4 36 7.0

16 10.0 38 6.8

18 9.5 40 6.6

20 9.2 42 6.4

22 8.8 44 6.2

24 8.5 46 6.0

26 8.2 48 5.8

28 9.9 50 5,6

Konsentrasi oksigen terlarut yang terlalu rendah akan mengakibatkan ikan-ikan

dan binatang air lainya yang membutuhkan oksigen akan mati. Sebaliknya

konsentrasi oksigen terlarut yang terlalu tinggi juga mengakibatkan proses

7 Budiman candra, Pengantar Kesehatan Llingkungan. h. 33.

7

pengkaratan semakin cepat larena oksigen akan mengikat hidrogrn yangn melapis

permukaan logam. 8

BOD (Biochemical Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen

terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah atau

mengoksidasi bahan-bahan buangan di dalam air. Jadi nilai BOD tidak

menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur

secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan

buangan teresbut. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin

kecilnya sisa oksigen terlarut, maka kandungan bahan-bahan buangan

membutuhkan oksigen yang tinggi.9

8 Budiman candra, pengantar kesehatan lingkungan. h. 33.9Budiman Candra. Pengantar Kesehatan Lingkugan. h. 35.

8

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Hari / tanggal : Senin/ 24 Mei 2014

Pukul : 13.30 – 16.00 WITA

Tempat : Laboratorium Kimia Anorganik

UIN Alauddin Makassar

B. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu pemanas listrik,

botol winkler, buret asam 50 mL, erlenmeyer 250 mL, pipet skala 10 mL dan 20

mL, pipet ukur 5 mL, gelas kimia 250 mL, gelas ukur 100 mL, pipet tetes 3 mL,

bulp, statif dan klem, kasa asbes dan botol semprot.

2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu amilum

(C6H10O8)n, alkali-iodida-azida (NaOH-KI), asam oksalat (H2C2O4), aquades

(H2O), asam sulfat (H2SO4) 4 N, kalium permanganat (KMnO4) 0,05 N, mangan

sulfat (MnSO4), natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,025 N dan tissu.

8

9

C. Prosedur kerja

Prosedur kerja pada percobaan ini yaitu sebagai berikut :

1. Penentuan DO dan BOD

Mengambil sampel air sungai dengan botol winkler 300 mL dan

menginkubasi selama 5 hari di ruang gelap. Menambahkan 2 mL larutan (MnSO4) 

40%, dan mendiamkan larutan  selama beberapa menit dan menghomogenkan

Menambahkan 2 mL alkali iodida azida, kemudian mendiamkan hingga muncul

endapan berwarna coklat dan memindahkan larutan ke dalam erlenmeyer 250 mL.

Kemudian mengkocok. menambahkan 2 mL (H2SO4) pekat hingga endapan larut,

lalu mengambil  100 mL dan memindahkan larutan ke dalam erlenmeyer 250 mL.

Larutan yang berada didalam erlenmeyer siap untuk dititrasi dengan larutan

(Na2S2O3) 0,025N. Menambahkan 3 tetes indikator amilum dan melanjutkan

kembali dengan titrasi hingga warna biru hilang, kemudian catat volume titrasi.

2. Penentuan COD

Memasukkan 100 mL sampel air sungai ke dalam erlenmeyer 250 mL.

Menambahkan 5 mL asam sulfat (H2SO4) 4N dan menambahkan kalium

permanganat (KMnO4) 10 mL lalu memanaskannya hingga mendidih selama 5

menit. Menambahkan 10 mL asam oksalat (H2C2O4) 0,05 N kemudian menitrasi

selagi panas dengan larutan KMnO4 0,05 N hingga larutan berwarna merah muda.

Mencatat volume titrasi. 

BAB IV

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

1. Tabel Tabel 4. 1 Penentuan DO5

Perlakuan Pengamatan Gambar

Sampel air +

MnSO4 40% + alkali

iodida azida

Larutan keruh, terbentuk

endapan

Ditambahkan asam fulfatLarutan orange, endapan

larut kembali

Dititrasi dengan Na2 S2 O3 Larutan kuning tua

Ditambahkan amilum Larutan berwarna coklat

Dititrasi Na2 S2 O3 Larutan bening

10

11

2. Tabel 4.2. Penentuan COD

Perlakuan Pengamatan Gambar

100 mL sampel + 5mL

H2SO4 4N + 10mL

KMnO4

Warna larutan dari jernih

menjadi ungu

Memanaskan hingga

mendidih selama 5 menit Warna larutan ungu

Menambahkan 10ml

H2C2O4 0,05 NLarutan menjadi bening

Larutan dititrasi selagi

panas dengan KMnO4 

Larutan menjadi merah

muda

B. Reaksi

1. Oksigen terlarut (DO)

Mn2+ + O2 MnO4

12

Mn(OH)2 + 1/2O2 MnO2 + H2O

MnO2 + 2I- + 4H+ Mn2+ + I2 + 2H2O

2. Chemical Oxygen Demand (COD)

5C2O42- + 2MnO4

- + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

3. Biochemical Oxygen Demand (BOD)

2Mn(OH)2 + O2 2MnO2 + 2H2O

2MnO2 + 2KI + 2H2O Mn(OH)2+ I2 + 2KOH

I2 + 2S2O3 S4O6 + 2I

B. Pembahasan

Air merupakan suatu persenyawaan kimia yang sangat sederhana yang

terdiri dari dua atom hidrogen (H) berikatan dengan satu atom (O), secara

simbolik air dinyatakan sebagai H2O. Air serta bahan-bahan dan energi dikandung

didalamnya merupakan lingkungan bagi jasad-jasad air. Dalam pengolahan air

limbah dikenal tiga parameter utama yaitu, oksigen terlarut Dissolved Oxygen

Demand (DO), Biologycal Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen

Demand (COD). Dan metode Winkler dalam menganalisis oksigen terlarut (DO)

adalah dimana dengan cara titrasi berdasarkan metoda winkler lebih analitis, teliti

dan akurat apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter.

Adapun bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu

aquades, air sungai, H2SO4 pekat, larutan alkali iodida azida, larutan

H2SO4 4N, Larutan KMnO4 0,05N, Larutan H2C2O4 0,05 N, Larutan MnSO4 40%,

Larutan Na2S2O3 0,025 N. Pada uji Dissolved Oxygen (DO) dan uji Biological

Oxygen Demand (BOD). Pertama memasukkan sampel ke dalam botol winkler

yang bertutup dengan cara mencelupkan botol ke dalam air sungai kemudian

13

menutupnya agar tidak terdapat gelembung udara yang dapat mempengaruhi

kandungan oksigen pada sampel.

Kemudian menambahkan 2 mL larutan mangan sulfat (MnSO4) 40% ke

dalam botol yang berisi sampel, penambahan ini berfungsi untuk mengikat

oksigen menjadi Mn(OH)2 yang kemudian akan teroksidasi menjadi

MnO2 berhidrat. Selanjutnya menambahkan larutan alkali-iodida-azida sebanyak

2 mL dengan cara yang sama yaitu memasukkan ujung pipet ke dalam larutan

agar tidak terjadi percikan dan pereaksi tidak keluar dari botol karena larutan ini

sangat beracun. Penambahan pereaksi ini berfungsi sebagai katalisator karena zat

organik sangat sukar bereaksi kemudian larutan di biarkan beberapa saat hingga

terbentuk endapan cokelat. Pada uji ini hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan

teori yaitu berubah menjadi biru, tetapi hasil yang diperoleh berwarna kehitaman.

Setelah terbentuk endapan cokelat, larutan kemudian dipindahkan

kedalam erlenmeyer 250 mL, kemudian menambahkan 2 mL larutan asam sulfat

(H2SO4) yang berfungsi untuk melarutkan endapan. Setelah endapan larut,

dilanjutkan dengan menitrasi larutan dengan menggunakan natrium tiosulfat

(Na2S2O3) 0,025 N hingga larutan berwarna kuning muda, kemudian

menambahkan indikator amilum (kanji) hingga berwarna biru. Indikator kanji

berfungsi sebagai indikator yang dapat mengikat ion-ion yang ada pada larutan

alkali-iodida-azida karena warna biru tua kompleks pati – iod berperan sebagai uji

kepekaan terhadap iod.

Pada uji Chemical Oxygen Demand (COD) perlakuan awal yang

dilakukan yaitu memasukkan sampel ke dalam erlenmeyar, kemudian

menambahkan asam sulfat (H2SO4) dan KMnO4 pada larutan sehingga larutan

berubah warna menjadi ungu, kemudian memanaskan larutan hingga mendidih

dalam beberapa menit. Selanjutnya menambahkan asam oksalat (H2C2O4) hingga

14

larutan berubah warna menjadi bening lalu larutan dititrasi dengan menggunakan

KMnO4 hingga berubah merah muda. Titrasi dilakukan dalam keadaan panas

karena pemanasan berfungsi untuk mempercepat reaksi titrasi. 

Sedangkan uji BOD Kemudian menambahkan 10 mL larutan mangan

sulfat (MnSO4) 40% ke dalam botol yang berisi sampel, penambahan ini berfungsi

untuk mengikat oksigen menjadi Mn(OH)2 yang kemudian akan teroksidasi

menjadi MnO2 berhidrat. Selanjutnya menambahkan larutan alkali-iodida-azida

sebanyak 2 mL dengan cara yang sama yaitu memasukkan ujung pipet ke dalam

larutan agar tidak terjadi percikan dan pereaksi tidak keluar dari botol karena

larutan ini sangat beracun. Penambahan pereaksi ini berfungsi sebagai katalisator

karena zat organik sangat sukar bereaksi kemudian larutan di biarkan beberapa

saat hingga terbentuk endapan cokelat. Pada uji ini tidak berhasil penambahan

amilum (kanji) tidak terjadi perubahan warna menjadi biru, karena konsentrasi

amilum yang digunakan sangat rendah.

15

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan pada percobaan ini adalah tidak diperolehnya nilai oksigen

terlarut pada (Chemical Oxygen Demand (COD) dan Biochemical Oxygen

Demand (BOD).

B. Saran

Saran pada percobaan ini yaitu sebaiknya juga menggunakan sampel air

limbah pabrik, agar dapat membandingkan hasilnya dengan air sungai.

  

15

16

DAFTAR PUSTAKA

Arifani rakhma putri, ganjar samudro, dwi siwi handayani, “ penentuan rasio BOD/COD optimal pada reakktor aerob, fakulatif dan anaerob”, jurnal linkunagan 2010.

Budiman Candra. Pengantar Kesehatan Lingkugan. Jakarta : Buku Kedokteran (EGC). 2006.

Tim IKAPI. Sanitasi, Higiene dan keselaamatan Kerja Dalam Pengolahan Makanan. yokyakarta : Kanisius. 2001.

Tim IKAPI. Populasi Air dan Udara. Yokyakarta : Kanius. 1992.