MAKALAH KIMIA ANALISIS LINGKUNGAN LAUT

PENENTUAN KADAR SILIKAT

DALAM AIR LAUT

KELOMPOK III

KELOMPOK III

RESKY DWIYANA PUSPITA M H311 12 101

AYU IKA PRATIWI

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur hanya patut kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,

atas segalah perlindungan dan pertolongan-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan makalah ini sebagai mana mestinya.

Dalam makalah ini akan dibahas tentang penyebaran dan parametert

Silikat di perairan laut.

Adapun dalam penyusunan makalah ini, masih banyak hal yang kurang.

Oleh karena itu, dibutuhkan saran yang bersifat membangun dari para pembaca

demi untuk memperbaiki makalah ini.

Akhir kata, penyususn mengucapkan terima kasih bagi siapa saja yang

telah berartisipasi dalam penulisan makalah ini.

Makassar, September 2015

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makhluk hidup pada dasarnya membutuhkan nutrien untuk melakukan

metabolisme dalam tubuh agar dapat tumbuh dan berkembang. Organisme hidup

memenuhi kebutuhannya akan nutrien dengan cara menyerap unsur hara dari

tanah, makan dan minum atau melalui proses absorbsi, dekomposisi dan difusi

elemen yang dibutuhkan dari lingkungan sekitarnya.

Senyawa silikat di laut mempunyai sifat-sifat kimia yang khas yang

berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan hidup organisme

laut. Penelitian tentang kebutuhan silikon dalam bentuk silikat oleh diatom laut

masih kurang namun jenis diatom yang berbeda diduga membutuhkan silikon

dalam bentuk silikat yang berbeda pula untuk pertumbuhan dan

perkembangannya.

Di Indonesia, hasil-hasil penelitian menunjukkan signifikansi musim hujan

dan peralihan terhadap meningkatnya konsentrasi silikat di perairan pesisir (Pello

et al., 2014; Kusumaningtyas et al., 2014; Sanusi, 2004). Ini menjelaskan bahwa

suplai silikat dari daratan ke perairan pesisir utamanya terjadi pada musim hujan

dan peralihannya. Oleh karena itu, perubahan iklim yang ditandai dengan

varibilitas iklim yang tinggi diasumsikan akan berpengaruh kuat terhadap

variabilitas dari konsentrasi silikat diperairan pesisir, yang secara langsung akan

mempengaruhi biomass fitoplankton dan produktifitas primer (Conley and

Malone, 1992). Wilayah perairan yang mengalami curah hujan tahunan yang

cukup banyak sangat berpotensi untuk mengalami peningkatan konsentrasi silikat

yang signifikan sepan-jang tahun. Demikian pula sebaliknya, wilayah perairan

yang mengalami musim kemarau yang berkepanjangan dapat mengalami

defisiensi silikat hingga pada tingkat kritis (Si:N<1) yang membatasi

pertumbuhan diatom (Turner et al., 1998). Oleh karena itu, penelitian eksploratif

spasial dan temporal tentang kandungan silikat menjadi penting di masa ini dalam

memahami kualitas suatu wilayah perairan tertentu, serta konsekuensi ekologi

yang dapat ditimbulkannya.

Kualitas Keberadaan ekosistem yang kompleks, pola aliran arus antar pulau

yang dinamis dan aktivitas di kawasan kepulauan tersebut mempunyai pengaruh

terhadap kandungan unsur hara, oksigen terlarut dan pH yang merupakan

indikator kesuburan perairan serta pola sebarannya. Sumber utama zat hara

berasal dari berbagai limbah dari daratan yang terdiri dari berbagai limbah industri

yang mengandung senyawa organik dan dibuang ke perairan melalui aliran

sungai. Limbah yang mengandung senyawa organik tersebut, mengalami proses

penguraian menjadi senyawa anorganik dan masuk ke perairan (Rousseau et al.,

2002; Ornolfsdottir et al., 2004; Anderson et al., 2006).

Zat hara adalah suatu zat yang mempunyai peranan penting dalam

melestarikan kehidupan karena dimanfaatkan oleh fitoplankton sebagai sumber

bahan makanan. Senyawa anorganik mengandung zat hara diantaranya fosfat,

nitrat dan silikat merupakan rantai makanan bagi biota laut seperti fitoplankton

dan biota lainnya. Namun bila zat hara masuk ke perairan dalam konsentrasi yang

sangat tinggi dan melebihi nilai ambang batas, maka terjadi eutrofikasi yaitu

kondisi perairan yang mengalami pengayaan oleh zat hara yang di indikasikan

dengan terjadinya blooming fitoplankton. Akibatnya dapat menyebabkan

kematian berbagai jenis biota laut diantaranya ikan dan mengancam jiwa manusia.

Hal inilah yang melatarbelakangi dalam mengetahui kualitas perairan di laut yang

mengandung unsur hara berupa silikat.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini yaitu :

1. Mengetahui senyawa dan kandungan silikat dalam perairan laut.

2. Mengetahui manfaat silikat dalam perairan laut.

3. Mengetahui penentuan kadar silikat menggunakan metode

spektrofotometer.

4. Mengetahui kadar silikat di berbagai perairan laut.

.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Tinjauan Umun Silikat dalam Air Laut

Silikat di perairan pesisir dan laut dapat berbentuk sebagai partikel

mineral, opal biogenik, dan larutan. Silikat terlarut umumnya berbentuk silikat

(senyawa dengan komponen silikon anionik dan umumnya dalam bentuk oksida,

Si-O), karena memiliki afinitas yang kuat dengan oksigen. Silikat terlarut yang

masuk ke perairan pesisir dan lautan umumnya berbentuk reaktif silikat

anorganik, dapat berupa ion-ion terlarut dari asam ortosilisik (Si(OH)4). Asam

silisik ini berasal dari pelapukan mineral tanah dan batuan (Lukman dkk, 2014).

Silikat di laut terdapat dalam bentuk:

a. H4SiO4 terlarut atau orto-silikat (20 % dari total silikat

b. Koloid (amorphous) : -SiO2nH2O

c. Kompleks mineral liat (mineral clay)

d. Montmorillonite : Na Al8Si12O20(OH)6

e. Illite : KAl5Si7O20(OH)4

f. Kaolinit : Al2Si2O5(OH)4

g. Chlorite : Mg5Al2Si3O10(OH)8

h. Sepiolite : Mg2Si3O6(OH)4

i. Sodium Feldspar : NaAlSi3O8

j. Potassium feldspar : KAlSi3O8

Umumnya di dalam air dijumpai beberapa bentuk silikat dan sampai saat

ini telah ditemukan dua macam bentuk silikat yaitu silikat aktif dan silikat yang

tidak aktif. Kedua bentuk ini dapat ditentukan dengan metode molibdat biru, yaitu

apabila ke dalam contoh air yang diperkirakan mengandung silikat ditambahkan

ammonium molibdat maka akan terbentuk asam siliko molibdat (Strickland and

Parsons, 1968). Dalam pembentukan asam siliko molibdat akan timbul bentuk

asam alfa siliko molibdat bila pH larutan antara 3,8 – 4,8. Asam alfa siliko

molibdat yang terbentuk ini bersifat stabil dan dapat direduksi dengan pereduksi

yang baik menjadi asam alfa siliko molibdat biru.

2.1.1 Jurnal “Kualitas Air Laut Ditinjau dari Aspek Zat Hara, Oksigen

Terlarut dan ph di Perairan Banggai, Sulawesi Tengah”

Perairan Banggai, Sulawesi Tengah terletak disebelah timur Provinsi

Sulawesi Tengah merupakan perairan yang dekat dengan daratan dan daerah

fishing ground penangkapan ikan bagi nelayan. Hal ini dapat dimengerti karena

perairan tersebut kondisinya subur dan merupakan konsentrasi berbagai jenis ikan

dan biota laut lainnya dalam jumlah kelimpahan yang besar. Keberadaan

ekosistem yang kompleks, pola aliran arus antar pulau yang dinamis dan aktivitas

di kawasan kepulauan tersebut mempunyai pengaruh terhadap kandungan unsur

hara, oksigen terlarut dan pH yang merupakan indikator kesuburan perairan serta

pola sebarannya.

Sumber utama kandungan silikat dalam suatu perairan, banyak

dipengaruhi proses erosi serta curah hujan. Zat hara silikat diperlukan dan

berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan hidup beberapa

jenis fitoplankton diantaranya diatom dan silicoflagellata untuk pembentukan

kerangka dinding selnya.

2.1.2 Jurnal “Kualitas Perairan Natuna pada Musim Transisi”

Secara umum, karakteristik Perairan Natuna dipengaruhi oleh musim.

Berdasarkan Wyrtki (1961), musim di Indonesia terbagi menjadi angin muson

barat laut (musim barat), angin muson tenggara (musim timur) dan angin musim

transisi atau peralihan diantara keduanya. Pada saat peralihan, arah angin tidak

teratur dan sering terjadi hujan secara tiba-tiba. Pada wilayah pesisir, karakteristik

perairan juga dipengaruhi oleh pasang surut dan masukan dari daratan. Perairan

bagian barat daya Natuna mendapat masukan materi yang berasal dari sungai

maupun dari aktivitas antropogenik. Terdapat beberapa sungai yang bermuara ke

perairan tersebut, salah satunya Sungai Binjai yang merupakan sungai terbesar di

wilayah tersebut.

Silikat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan struktur

ekstraselular diatom, sehingga silikat merupakan faktor pembatas pertumbuhan

diatom (Koike et al., 2001). Diatom merupakan kelompok fitoplankton yang

paling melimpah di perairan.

2.1.3 Jurnal “Silikat Terlarut di Perairan Pesisir Sulawesi Selatan”

Silikat di perairan pesisir dan laut dapat berbentuk sebagai partikel

mineral, opal biogenik, dan larutan. Silikat terlarut umumnya berbentuk silikat

(senyawa dengan komponen silikon anionik dan umumnya dalam bentuk oksida,

Si-O), karena memiliki afinitas yang kuat dengan oksigen. Silikat terlarut yang

masuk ke perairan pesisir dan lautan umumnyaberbentuk reaktif silikat anorganik,

dapat berupa ion-ion terlarut dari asam ortosilisik (Si(OH)4). Asam silisik ini

berasal dari pelapukan mineral tanah dan batuan (Papush et al., 2006), masuk ke

dalam air sungai melalui aliran-aliran permukaan tanah atau aliran air tanah

(Treguer et al., 1995).

Konsentrasi silikat terlarut di dalam air tanah dapat berkisar antara 100-

500 μM (Sommer et al., 2006), sedangkan di perairan pesisir laut konsentrasinya

cukup bervariasi, mulai dari 0,1 μM hingga >100 μM (Alkhatib et al., 2007;

Gobler et al., 2006; Jennerjahn et al., 2004; Rahm et al., 1996).

Perairan pesisir Makassar dan sepanjang pantai barat Sulawesi Selatan

tergolong pesisir produktif, dimana didalamnya terdapat ekosistem mangrove,

padang lamun, dan terumbu karang (Kepulauan Spermonde). Ekosistem itu cukup

krusial dalam menopang kehidupan ekonomi masyarakat pesisir dan ketahan-an

pangan. Namun demikian, tingginya buangan daratan dan pencemaran dapat

menjadi satu ancaman bagi kesehatan ekosistem tersebut. Potensi penurunan

kualitas perairan akibat buangan limbah dari daratan Sulawesi Selatan, khususnya

nutrien silikat dan sedimen partikulat yang dibawa oleh sungai-sungai besar

diasum-sikan cukup besar. Hasil-hasil penelitian sejenis juga telah

mengindikasikan gejala pengayaan nutrien (nitrogen dan fosfor) dan pencemaran

logam berat pada pesisir tersebut (Faizal, 2012; Werolilangi, 2012). Secara visual,

kondisi perairan sepanjang pesisir Kota Makassar hingga Kabupaten Pangkajene

Kepulauan ditandai oleh perubahan warna air akibat sedimentasi dan terkadang

akibat biomass fitoplankton yang relatif persisten sepanjang tahun.

Peningkatan kepadatan fitoplankton akibat tingginya nutrien di pesisir

merupakan gejala eutrofikasi, yang biasanya ditandai oleh pergeseran dominansi

fitoplankton ke non-diatom (Paerl, 2009; Turner et al., 1998). Namun demikian,

peran silikat sebagai nutrien yang mengatur dominansi diatom akan menjadi

penting dalam menjaga kualitas ekosistem perairan yang tereutrofikasi, bilamana

konsentrasi silikat terlarut berada diatas ambang (>2μM) kebutuhan pertumbuhan

diatom (Egge and Aksnes, 1992). Oleh karena itu, penelitian yang komprehensif

(spasial dan temporal) tentang konsentrasi silikat dari sumber-sumber utama

buangan daratan (yaitu di muara sungai-sungai besar di pantai barat Sulawesi

Selatan dari kota Makassar, kabupaten Maros, dan kabupaten Pangka-jene

Kepulauan) ke pesisir dan laut di gugusan terumbu karang Spermonde menjadi

penting dalam menilai kualitas perairan.

2.1.4 Jurnal “Sebaran Silikat Secara Horizontal oleh Arus dan Pasang Surut

di Sekitar Perairan Pelabuhan Tanjung Mas Semarang

Parsons (1975) dalam Chester (1999) mendefinisikan nutrien sebagai salah

satu fungsi yang terlibat dalam kehidupan organisme. Silikat merupakan salah

satu nutrien yang dibutuhkan oleh fitoplankton dari jenis diatom untuk

membentuk dinding selnya (Dwaf, 1995 dalam Jennings, 2005). Sehingga ketika

ketersediaan silikat rendah, maka akan berpengaruh terhadap produktivitas

diatom. Diatom sendiri berperan sebagai produsen primer di perairan (Pasche,

1973 dalam Saad dan Younes, 2006). Salah satu sumber utama silikat yang ada di

laut berasal dari daratan yang terbawa oleh aliran sungai. Sehingga daerah yang

dekat dengan muara sungai, konsentrasi silikat cenderung tinggi (Saad dan

Younes, 2006). Adanya fenomena oseanografi seperti arus dan pasang surut turut

berpengaruh terhadap konsentrasi silikat. Balls, 1994 dalam Montani et al., 1997

menyatakan bahwa, fenomena oseanografi berupa pasang surut berpengaruh

terhadap konsentrasi silikat. Variasi dari nilainya tergantung pada amplitude dari

pasang surut tersebut. Escherique et al., (2010) juga menambahkan, konesentrasi

silikat cenderung lebih tinggi pada saat surut dibandingkan pada saat pasang.

Sedangkan arus berpengaruh terhadap penyebaran konsentrasi silikat, arah

penyebaran konsentrasinya mengikuti arah arus (Rasheed et al., 2002 dalam

Manasrah et al., 2006).

Pelabuhan Tanjung Mas Semarang merupakan salah satu infrastruktur

wilayah Jawa Tengah yang berskala Internasional (Hidayat et al., 2004).

Hutagalung (2004) juga menambahkan, bahwa pelabuhan tersebut mempunyai

peran yang penting bagi perekonomian sehingga tuntutan akan jasa pelabuhan

semakin meningkat terus. Infrastruktur ini dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas

pelabuhan di antaranya bangunan pantai yaitu breakwater yang berfungsi sebagai

pelindung pelabuhan dari hempasan gelombang maupun pergerakan arus sehingga

kapal-kapal dapat bersandar (Hidayat et al., 2004). Adanya breakwater ini

mengakibatkan terjadinya arus turbulen yang mempunyai vektor arah arus yang

tidak beraturan karena melewati celah yang sempit sehingga meyebabkan

terjadinya resuspensi sedimen yang berdampak pada tingginya tingkat ekeruhan

perairan. Manasrah et al., (2006) menyatakan, bahwa tingginya derajat kekeruhan

air akan berdampak pada konsentrasi nutrien.

2.1.5 Jurnal “Evidence of Intensified Biogenic Silica ecycling in the Black Sea

after 1970”

KASI MASUK MATERINYA DARI BASO

2.2 Manfaat Silikat dalam Air Laut

Sebagian besar tumbuhan dan hewan laut yang memanfaatkan silikon

terdiri dari kelompok diatom, radiolaria, pteropoda dan sponges. Umumnya,

kelompok organisme tersebut memiliki struktur kerangka yang mengandung silika

dalam jumlah tinggi. Sisa-sisa tubuh yang telah mati terutama dari kelompok

diatom akan tenggelam ke dasar perairan membentuk deposit endapan silikat yang

spesifik. Hingga saat ini belum diketahui secara pasti bagaimana silika terlarut

diabsorbsi oleh diatom, kemudian diubah menjadi hidrat silikat dan digunakan

untuk membentuk cangkang dengan pola yang indah. Beberapa alge, terutama

diatom (Bacillariophyta), membutuhkan silica untuk membentuk frustule (dinding

sel). Biota perairan tawar : misalnya sponge, menggunakan silica untuk

membentuk spikul.

Silikat terlarut di perairan pesisir dan laut berperan penting dalam

pertumbuhan fitoplankton seperti diatom. Konsentrasi silikat yang tinggi di

perairan pesisir bukan faktor pembatas pertumbuhan plankton, dan berpotensi

menurunkan kualitas perairan karena eutrofikasi dan pengayaan monospesies

diatom (Lukman dkk, 2014).

BAB III

METODE PENELITIAN

(TAMBAHKAN MATERINYA)

BGMANA METODE NYA SETIAP JURNAL BAHAS MASING”

3.1 Jurnal “Silikat Terlarut Di Perairan Pesisir Sulawesi Selatan”

3.1.1 Pengambilan Sampel

Sebanyak 1 liter sampel air permukaan dikoleksi dengan menggunakan

pompa celup di 34 stasiun. Sampel air untuk pengukuran konsentrasi silikat,

tersebut kemudian disaring di lapangan dengan menggunakan filter serat glass. 50

ml air cuplikan dari air tersaring kemudian dimasukkan kedalam botol sampel dan

ditambahkan 35 mg/ml larutan HgCl2 20% untuk. Sampel air tersebut kemudian

dibawah ke laboratorium untuk selanjutnya dilakukan analisis silikat. Selanjutnya,

sampel klorofil-a diperoleh dengan menyaring 1,5 liter air permukaan dengan juga

menggunakan filter GF/F. Filter tersebut kemudian disimpan dalam keadaan

membeku dan gelap hingga analisis dilakukan. Sampel plankton diperoleh dengan

menggunakan jaring plankton 55 μm, yang ditarik dari kedalaman 10 meter.

Sampel plankton ini hanya diambil pada stasiun-stasiun terluar dari setiap lokasi,

dan diawetkan dengan larutan lugol dan disimpan dalam keadaan gelap hingga

analisis.

3.1.2 Penentuan Konsentrasi Silikat Terlarut

Penentuan silikat terlarut didasarkan pada pembentukan asam

silikomolibdik berwarna, ketika 20 mL sampel yang telah diasamkan dengan 0,8

mL asam oksalat dan 0,4 ml asam askorbik, yang kemudian dicampur dengan 0,8

mL larutan molibdat (asam sulfurik: amonium heptamolibdat 5:1 (v/v)). Silikat

(SiO44-) diukur pada panjang gelombang 810 nm dengan satuan μg/L, yang diplot

terhadap kurva kalibrasi 6 poin. Standar deviasi relatif dari konsentrasi standar

terkecil (0,055 μg/l) sebesar 5%. Penyajian hasil akhir dari konsentrasi silikat

disajikan dalam unit μmol/L atau μM.

3.2 Jurnal “Sebaran Silikat secara Horizontal oleh Arus dan Pasang Surut

Sekitar Pelabuhan Tanjung Mas Semarang”

Pengukuran konsentrasi silikat dalam sampel air laut dilakukan di

laboratorium Kesehatan kota Semarang menggunakan metode silika molibdat

dengan menggunakan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 810 nm.

3.3 Jurnal “Kualitas Perairan di Laut Natuna pada Musim Transisi”

Parameter kualitas air yang diamati meliputi parameter fisika yaitu

kecerahan, suhu dan padatan tersuspensi total (TSS), serta parameter kimia yaitu

derajat keasaman (pH), oksigen terlarut, salinitas, nitrat, fosfat dan silikat.

Pengukuran parameter in-situ kecerahan menggunakan secchi disk, sedangkan

untuk parameter in-situ suhu, pH, oksigen terlarut dan salinitas menggunakan alat

water quality meter TOA-DKK yang diturunkan pada kedalaman kurang dari 1 m.

Pengambilan sampel air permukaan untuk mengukur konsentrasi nutrien (nitrat,

fosfat, silikat) dan TSS dilakukan dengan menggunakan botol Niskin, kemudian

dimasukkan ke dalam botol polietilen dan disimpan dalam kotakesuntuk dianalisis

ke Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Institut Pertanian Bogor

(IPB). Metode yang digunakan untuk analisis konsentrasi nitrat, fosfat dan TSS

berdasarkan pada APHA (2005) edisi 21, sedangkan metode analisis silikat

berdasarkan Grasshof.

3.4 Kualitas Air Laut Ditinjau dari Aspek Zat Hara, Oksigen Terlarut dan

pH di Perairan Banggai, Sulawesi Tengah

3.4.1 Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan Rosette sampler

yang dilengkapi dengan botol Niskin dan CTD (Conductivity, Temperature and

Depth) pada 3 lapisan yaitu lapisan permukaan (0–1 m), tengah (20–100 m), dan

dekat dasar (100–200 m) yang disesuaikan dengan kedalaman sampling plankton.

3.4.2 Penentuan Kadar Zat Hara

Kadar fosfat, nitrat, dan silikat diukur dengan Spektrofotometer pada

panjang gelombang 885 nm untuk fosfat, 543 nm untuk nitrat, dan 810 nm untuk

silikat.

BAB III

KESIMPULAN

Kesimpulan dari makalah ini adalah :

1. BUAT KESIMPULAN DARI TUJUAN

BACAKO DI JURNAL

DAFTAR PUSTAKA

Kusumaningtyas, A. M., Bramawanto, R., Daulat, A., dan Widodo, S., 2014., Kualitas Perairan Natuna pada Musim Transisi, Depik, 3 (1) : 10-20.

Lukman, M., Andriani, N., Amri, K., Tambaru, R., Hatta, M., Nurfadillah., dan Noer, R, J., 2014., Silikat Terlarut di Perairan Pesisir Sulawesi Selatan., Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan, 6 (2) : 461-478.

Mousing, E, A., Adjou, M., dan Ellegaard, M., 2015., Evidence of Intensified Biogenic Silica ecycling in the Black Sea after 1970., Elsevier, 164 : 335-339.

Simanjuntak, M., 2012., Kualitas Air Laut Ditinjau dari Aspek Zat Hara, Oksigen Terlarut dan pH di Perairan Banggai, Sulawesi Tengah., Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan, 4 (2) : 290-303.

Yunita, N, F., Muslimin., dan Maslukhah, L., 2013., Sebaran Silikat secara Horizontal oleh Arus dan Pasang Surut Sekitar Pelabuhan Tanjung Mas Semarang., Jurnal Oseanografi, 2 (1) : 26-32.