makalah labling
DESCRIPTION
fosforTRANSCRIPT
1. Pendahuluan
Saat ini banyak terdapat pencemaran di sungai yang disebabkan oleh
adanya limbah domestik, industri dan pertanian. Pencemaran limbah domestik
terutama disebabkan oleh penggunaan deterjen (surfaktan) yang mengandung
fosfat sehingga sungai menjadi tercemar fosfat. Begitu juga dengan industri dari
proses pencucian pelat dan pertanian dari penggunaan pupuk. Banyaknya kadar
fosfat dalam air sungai menyebabkan terjadinya eutrofikasi/alga blooming.
Dengan terjadinya alga blooming menyebabkan oksigen terlarut dalam perairan
berkurang secara drastis yang dapat menyebabkan kematian ikan/organism lain.
2. Definisi
Fosfor merupakan salah satu nutrisi utama yang sangat penting dalam
pertumbuhan tanaman. Fosfor tidak terdapat secara bebas di alam. Fosfor
ditemukan sebagai fosfat dalam beberapa mineral, tanaman dan merupakan
unsur pokok dari protoplasma. Fosfor terdapat dalam air sebagai ortofosfat.
Sumber fosfor alami dalam air berasal dari pelepasan mineral-meneral dan biji-
bijian.
Fosfat terdapat dalam tiga bentuk yaitu H2PO4-, HPO42-, dan PO4
3-. Fosfat
umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk ion ortofosfat primer H2PO4- atau
ortofosfat sekunder HPO42- sedangkan PO4
3-lebih sulit diserap oleh tanaman.
Bentuk yang paling dominan dari ketiga fosfat tersebut dalam tanah bergantung
pada pH tanah. Pada pH lebih rendah, tanaman lebih banyak menyerap ion
ortofosfat primer, dan pada pH yang lebih tinggi ion ortofosfat sekunder yang
lebih banyak diserap oleh tanaman.
Sumber fosfat yang dalam tanah sebagai fosfat mineral yaitu batu kapur
fosfat, sisa-sisa tanaman dan bahan organik lainnya. Perubahan fosfor organik
menjadi fosfor anorganik dilakukan oleh mikroorganisme. Selain itu, penyerapan
fosfor juga dilakukan oleh liat dan silikat.
Fosfat anorganik maupun organik terdapat dalam tanah. Bentuk
anorganiknya adalah senyawa Ca, Fe, Al, dan F. Fosfor organik mengandung
senyawa yang berasal dari tanaman dan mikroorganisme dan tersusun dari
asam nukleat, fosfolipid, dan fitin. Bentuk fosfor anorganik tanah lebih sedikit dan
sukar larut. Walaupun terdapat CO2 didalam tanah tetapi menetralisasi fosfat
tetap sukar, sehingga dengan demikian P yang tersedia dalam tanah relatif
rendah. Fosfor tersedia didalam tanah dapat diartikan sebagai P- tanah yang
dapat diekstraksikan atau larut dalam air dan asam sitrat. P- organik dengan
proses dekomposisi akan menjadi bentuk anorganik.
Pengaruh CO2 terhadap fosfor tanah adalah sebagai berikut :
Ca3(PO4)2 + 4 H2O + 4 CO2 → Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(HCO3)2
P- tidak larut P larut dalam air
Biasanya fosfor dijumpai dalam jumlah yang banyak dalam biji, walaupun
ia juga terdapat dalam semua bagian tanaman. Fosfor sebagian besar berasal
dari pelapukan batuan mineral alami, sisanya berasal dari pelapukan bahan
organik. Walaupun sumber fosfor didalam tanah mineral cukup banyak, tanaman
masih bisa mengalami kekurangan fosfor. Pasalnya, sebagian besar fosfor
terikat secara kimia oleh unsur lain sehingga menjadi senyawa yang sangat
sukar larut dalam air. Mungkin hanya 1 % fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh
tanaman.Ketersediaan fosfor didalam tanah ditentukan oleh banyak faktor, tetapi
yang paling penting adalah pH tanah. Pada tanah ber-pH rendah, fosfor akan
bereaksi dengan ion besi dan aluminium. Reaksi ini membentuk besi fosfat atau
aluminium fosfat yang sukar larut dalam air sehingga tidak dapat digunakan oleh
tanaman. Pada tanah ber pH tinggi, fosfor akan bereaksi dengan ion kalsium.
Reaksi ini membentuk ion kalsium fosfat yang sifatnya sukar larut dan tidak dapat
digunakan oleh tanaman. Dengan demikian, tanpa memperhatikan pH tanah,
pemupukan fosfor tidak akan berpengaruh bagi pertumbuhan tanaman.
Selain pH, faktor lain yang menentukan pasokan fosfor pada tanaman
adalah sebagai berikut :
a. Aerasi
Ketersediaan oksigen di dalam tanah (aerasi) diperlukan untuk
meningkatkan pasokan fosfor lewat proses perombakan bahan organik oleh
mikroorganisme tanah. Pada tanah padat atau tergenang air, penyerapan fosfor
dan unsur- unsur lainnya akan terganggu.
b. Temperatur
Secara langsung temperatur kamar dapat meningkatkan atau
menurunkan ketersediaan fosfor. Pada temperatur yang relatif hangat,
ketersediaan fosfor akan meningkat karena proses perombakan bahan organik
juga meningkat. Ketersediaan fosfor menipis di daerah yang bersuhu rendah.
c. Bahan organik
Sebagian besar fosfor yang mudah larut diambil oleh mikroorganisme
tanah untuk pertumbuhannya. Fosfor ini akhirnya diubah menjadi humus. Karena
itu, untuk menyediakan cukup fosfor, kondisi tanah yang menguntungkan bagi
perkembangan mikroorganisme tanah perlu dipertahankan.
d. Unsur hara lain
Tercukupinya jumlah unsur hara lain dapat meningkatkan penyerapan
fosfor. Ammonium yang berasal dari nitrogen dapat meningkatkan penyerapan
fosfor. Kekurangan unsur hara mikro dapat menghambat respon tanaman
terhadap pemupukan fosfor
Didalam lapisan akar, fosfor tidak mudah hanyut oleh air. Sebagian besar
tanah memiliki kapasitas fosfor yang tinggi, kecuali tanah pasir.
Kehilangan cadangan fosfor disebabkan oleh pengikisan partikel tanah oleh
erosi. Sifat pupuk fosfor sangat mudah bereaksi dengan tanah dan mudah terikat
menjadi bentuk yang tidak dapatdimanfaatkan oleh tanaman. Fosfor terdapat
pada seluruh sel hidup tanaman. Beberapa fungsi fosfor adalah membentuk
asam nukleat (DNA dan RNA), menyimpan serta memindahkan energi Adenusin
Tri Phosphate (ATP) dan Adenosin Di Phosphate (ADP) merangsang
pembelahan sel, dan membantu proses Asimilasi serta respirasi. Fosfor berperan
aktif dalam mentransfer energi didalam sel baik sel tanaman maupun hewan.
Pemupukan fosfor dapat merangsang pertumbuhan awal bibit tanaman.
Fosfor merangsang pembentukan bunga, buah, dan biji. Bahkan mampu
mempercepat pemasakan buah dan membuat biji menjadi lebih bernas.
Pemupukan fosfor sangat diperlukan oleh tanaman yang tumbuh di daerah
dingin, tanaman dengan perkembangan akar yang lambat atau terhambat, dan
tanaman yang seluruh bagiannya dipanen.
Jika terjadi kekurangan fosfor, tanaman menunjukkan gejala pertumbuhan
sebagai berikut :
a. Lambat dan kerdil
b. Perkembangan akar terhambat
c. Gejala pada daun sangat beragam, beberapa tanaman menunjukkan warna
hijau tua mengkilap yang tidak normal.
d. Pematangan buah terhambat
e. Perkembangan bentuk dan warna buah buruk
f. Biji berkembang secara tidak normal
Fosfor merupakan golongan VB dalam sistem periodik dengan valensi
atomnya ns2np3. Fosfat (PO4 3-) merupakan bentuk dari fosfor dalam kondisi
asam okso yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan (Yunianto, 2005). Fosfat
terdapat di dalam air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat
organi (Alaert, 1987). Ortofosfat merupakan senyawa monomer seperti H2PO4,
HPO42- dan PO4
3-, sedangkan polifosfat merupakan senyawa polimer seperti
(PO4)63-, P3O10
3- dan P2O74-. Fosfat berikatan dengan hidrogen membentuk asam
fosfat, H3PO4. Fosfat memiliki ΔHf0 - 1279 (kJ/mol) dan ΔGf0 -1119 (kJ/mol).
Fosfat (PO4 3-) merupakan bentuk dari fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh
tumbuhan (Yunianto, 2005). Asam murni dan kristal hidratnya mempunyai gugus
PO4 tetrahedral yang dihubungkan oleh ikatan-ikatan hidrogen (Cotton and
Wilkinson, 1989). Asam fosfat memiliki tiga bentuk senyawa fosfat, yaitu asam
ortofosfat, H3PO4; asam pirofosfat, H4P2O7; dan asam metafosfat, HPO3. Asam
fosfat biasanya disebut dengan asam ortofosfat. Ortofosfat adalah yang paling
stabil dan sering disebut dengan fosfat saja (Vogel, 1990). Ortofosfat membentuk
tiga deret garamnya yaitu ortofosfat primer, misalnya KH2PO4; ortofosfat
sekunder, misalnya K2HPO4; dan ortofosfat tersier, misalnya K3PO4 (Vogel,
1990). Asam murni ortofosfat adalah padatan kristal yang tidak berwarna, titik
lelehnya 42,350C. Ortofosfat tidak mempunyai sifat pengoksidasi pada suhu di
bawah 300-400 0C (Cotton and Wilkinson, 1989).
Fosfat total menggambarkan jumlah total fosfat, baik berupa partikulat
atau terlarut, anorganik maupun organik. Fosfat organik banyak terdapat di
pengairan. Perubahan polifosfat menjadi ortofosfat pada air limbah yang
mengandung bakteri berlangsung sangat cepat dibandingkan dengan perubahan
yang terjadi pada air bersih (Yuniato, 2005). Perubahan polifosfat dan fosfat
organik menjadi ortofosfat dapat dilakukan dengan peleburan atau metode
digesti dengan asam sulfat (Alaerts, dkk., 1984). Analisa fosfat dapat dilakukan
dengan metode stano klorida dalam suasana asam. Prinsip metode stano klorida
ini pembentukan asam molibdofosfor oleh reduktor timah (II) klorida untuk
pembentukan warna biru molibdenum (Clessceri, 1989).
Zhou and Struve (2004) menyatakan bahwa penentuan fosfat total
dengan sampel cair didahului dengan metode digesti persulfat untuk
mendekstruksi fosfat organik atau polifosfat menjadi ortofosfat, kemudian
diteruskan dengan metode stano klorida. Mahajlovi, et al (2002) menyatakan
bahwa pengukuran fosfat total dapat menggunakan molibdenum dan digesti
untuk mengubah polifosfat menjadi ortofosfat.
Fosfat dalam lingkungan dapat bersumber dari limbah industri dan
domestik, seperti fosfat yang berasal dari detergen. Komposisi kimia detergen
terdiri dari tiga komponen utama yaitu surfaktan, bahan pembentuk dan bahan
bahan lainnya, misalnya softener (Fachrul, dkk., 2006). Detergen yang
mengandung softener dapat meningkatkan daya cuci detergen. Senyawa fosfat
yang biasanya terkandung dalam detergen sebagai bahan softener yaitu Sodium
Tri Poly Phosphates (STPP) (Anonimousd, 2007).
Jenis analisa terdiri dari 4 langkah bertahap yang dapat digabung
sedemikian rupa sehingga setiap unsur fosfat dapat ditentukan, sebagai berikut:
a) Penyaringan pendahuluan pada filter membrane untuk memisahkan fosfat
terlarut dari yang tersuspensi
Penyaringan pendahuluan dilakukan untuk dapat membedakan antara fosfat
total dan fosfat erlarut. Sebagai saringan diperlukan filter membran dengan
pori 0,45 µm, bila sampel terlalu keruh maka dapat disaring terlebih dahulu
dengan saringan kasar (glas fiber) kemudian disaring dengan filter membran.
b) Hidrolisa pendahuluan untuk merubah polifosfat menjadi ortofosfat
Bila sampel dipanaskan dalam suasana asam, maka akan dihidrolisa semua
polifosfat, pirofosfat, trifosfat, heksafosfat serta sebagian kecil fosfat organik
menjadi ortofosfat. Jumlah polifosfat sebenarnya (acid hrdrolyzable
phosphate) adalah perbedaan jumlah ortofosfat pada sampel yang
didapatkan setelah pengolahan hidrolisa dalam suasana asam dan ortofosfat
ada sampel tanpa hidrolisa.
c) Peleburan pendahuluan dengan asam sulfat untuk merubah polifosfat serta
fosfat organik menjadi ortofosfat
Analisa fosfat total adalah analisa ortofosfat setelah sampel dilebur (digest).
Fosfat total adalah semua zat ortofosfat, polifosfat baik dalam bentuk terlarut
maupun tersuspensi, baik yang anorganik maupun yang terlarut dalam
senyawa organik. Untuk melepaskan senyawa fosfat dalam senyawa organik
maka diperlukan proses peleburan dengan asam serta reaksi oksidasi
(oxidative destruction/ oxidative digestion). Setelah peleburan semua fosfat
dan fosfat yang telah menjadi ortofosfat dapat ditentukan dengan metode
asam asorbik.
d) Analisa ortofosfat
Amonium molibdat dan kalium antimoniltartrat bereaksi dalam suasana asam
dengan ortofosfat hingga membentuk asam fosfomolibdik, asam tersebut
kemudian direduksi oleh asam asorbik sampai menjadi moden biru. Warna
ini sebanding dengan konsentrasi fosfor. Skala kadar P yang dapat dilihat
adalah 0,01 mg P/l sampai dengan 2 mg P/l. Dua metode lain yang dapat
digunakan adalah menggunakan asam vanadomolibdofosforik dan klorida
timah. Konsentrasi fosfat didapatkan dari garis kalibrasi yang ditentukan
dengan menggunakan alat sprektrofotometer.
3. Reaksi
Ortofosfat merupakan bentuk fosfat yang dapat dimanfaatkan secara
langsung oleh tanaman, sedangkan polifosfat harus terlebih dahulu
mengalami hidrolisis membentuk ortofosfat sebelum dimanfaatkan sebagai
sumber fosfor. Reaksi ionisasi asam ortofosfat adalah sebagai berikut :
Secara rinci perputaran campuran organik –P yang ditunjukkan di
permukaan air secara garis besar tidak diketahui. Sepenuhnya adalah
larutan inorganik fosfor seperti hasil ionisasi pada H3PO4
H3PO4 H+ + H2PO4
H3PO4 H+ + HPO42-
H3PO4 H+ + PO43-
Semua polifosfat mengalami hidrolisis membentuk ortofosfat. Perubahan ini
tergantung pada suhu. Pada suhu yang mendekati titik didih, perubahan
polifosfat menjadi ortofosfat berlangsung cepat. Kecepatan ini meningkat
dengan menurunnya nilai pH. Perubahan polifosfat meenjadi ortofosfat pada
air limbah yang mengandung bakteri berlangsung lebih cepat dibandingkan
dengan perubahan yang terjadi pada air bersih (Effendi, 2003)
Fosfor total. Fosfor total dapat ditentukan secara langsung tanpa langkah –
langkah yang digambarkan (Tisdale, 1975). Reaksi penentuan fosfat adalah
sebagai berikut :
H3PO4 + 12 H2MoO4 → H3P[ ] 4012
OMo + 10 H2O
Biru molibdem
Mo (VI) → Mo (V)
( Hansen, 1981)
4. Dampak
a) Dampak Bagi Lingkungan
Fosfat dalam konsentrasi melebihi baku mutu akan menganggu
keseimbangan badan air. Fosfat yang berlebihan dalam badan air dapat
menyebabkan peningkatan unsur hara dan pertumbuhan tanaman air yang
berlebihan sehingga mengakibatkan konsentrasi oksigen menurun
(eutrofikasi/alga blooming). Ledakan pertumbuhan/alga blooming ini
menyebabkan berkurangnya oksigen yang seharusnya digunakan bersama oleh
seluruh tumbuhan dan hewan air. Dekomposisi dari tanaman yang telah mati
dapat menyerap lebih banyak oksigen, sehingga berakibat penurunan aktivitas
bakteri atau kerusakan ekosistem perairan karena banyaknya tumbuhan atau
hewan yang mati (Dewi, dkk., 2003 dan Masduqi, 2004).
Dampak limbah cair yang mengandung senyawa organik ini umumnya
disebabkan oleh detergen. Detergen sangat berbahaya bagi lingkungan karena
dari beberapa kajian menyebutkan bahwa detergen memiliki kemampuan untuk
melarutkan bahan bersifat karsinogen, misalnya Benzonpyrene, selain gangguan
terhadap masalah kesehatan, kandungan detergen dalam air minum akan
menimbulkan bau dan rasa tidak enak. Detergen sering menggunakan senyawa
fosfat untuk bahan pengisi yang berfungsi mencegah menempelnya kembali
kotoran (Fahrizal, 2008: 1).
b) Dampak Bagi Manusia
Fosfat merupakan salah satu polutan pencemaran air. Fosfat tergolong
senyawa mikronutrien berupa senyawa fosfor. Fosfat dalam konsentrasi melebihi
baku mutu akan mengganggu keseimbangan kehidupan di perairan, racun
terhadap mikroorganisme dan bersifat korosif (Fachrul, dkk., 2006). Konsentrasi
fosfat yang melebihi ambang batas yaitu 2 ppm dalam perairan dapat
mengakibatkan ganggguan tulang pada kesehatan manusia di lingkungan
sekitarnya (Djabu,et al.,1991 dalam Soeparman dan Soeparmin, 2001:9).
5. Baku Mutu
a) Baku mutu kadar ortofosfat (PO43-) dalam KEPMEN. LH.
No.Kep-58/MENLH/12/1995 sebesar 2 ppm.
b) Lampiran Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tanggal 14
Desember 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian
Pencemaran Air Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas.
Parameter SatuanKelas
I II III IV
Total
Fosfat
sebagai P
mg/l 0,2 0,2 1 5
6. Metode pengukuran
Ada beberapa metode analisis kuantitatif fosfat, yaitu :
1. Metode asam askorbat
Asam askorbat merupakan salah satu pereduksi yang dapat memberikan
warna kompleks biru yang maksimum (Snell, 1948). Dalam metode asam
askorbat, ammonium molibdat dan kalium antimonil tartarat bereaksi dalam
medium asam dengan larutan sampel membentuk kompleks antimonil
fosfomolibdat yang akan direduksi menjadi kompleks biru-molibdem
(molybdenum blue) oleh asam askorbat dan diukur dengan
spektrofotometer pada λ = 880 nm. Metode asam askorbat ini dapat
digunakan untuk berbagai tipe sampel dan mengalami gangguan yang lebih
sedikit dibandingkan dengan metode SnCl2 (Baush, 1974). Selain itu metode
ini lebihsederhana, cepat dan akurat. Akan tetapi reagen yang digunakan
kurang stabil (Benhart, 1954).
2. Metode SnCl2 ( Deniges methods)
SnCl2 merupakan salah satu pereduksi yang mempunyai kesensitifan besar,
tetapi pereaksi ini kurang stabil dan harus digunakan dalam keadaan baru
(Abbott, 1963). Dalam metode ini, SnCl2 bereaksi dengan ammonium
molibdat membentuk kompleks berwarna biru yang mengabsorpsi
maksimum cahaya pada panjang gelombang 690 nm. Kepekatan warna
yang dihasilkan tergantung pada proporsi reagen yang ditambahkan,
temperatur dan waktu reaksi. Metode ini terganggu oleh silikat dan arsenit
(positif) sedangkan arsenat, fluorida, thorium, bismut, sulfida, tiosianat
(negatif). Warna yang terbentuk lebih stabil dibandingkan dengan metode
asam askorbat.
3. Metode Vanadat
Fosfat bereaksi dengan vanadat membentuk senyawa kompleks berwarna
kuning. Pencampuran pereaksi vanadat dan molibdat harus dilakukan
beberapa hari sebelum digunakan karena sangat cenderung untuk
mengendap. Bahan bahan organik yang turut tercampur harus terlebih
dahulu dihilangkan agar tidak mengganggu warna yang dihasilkan
menggunakan pereaksi pengoksidasi (The tintometer, 1967). Warna
kompleks fosfovanadomolibdat lebih stabil dibandingkan warna kompleks
birumolibdem.
4. Metode hidroquinon – molibdat
Salah satu pereduksi yang paling klasik adalah hidroquinon yang pada saat
sekarang ini kurang dianggap penting., namun masih digunakan dalam
Association of Official analytical Chemistry (AOAC). Pada metode ini
ammonium molibdat direaksikan dengan larutan fosfat membentuk
ammonium fosfomolibdat berwarna kuning, kemudian direduksi dengan
hidroquinon. Waktu tunggu untuk pembentukan warna maksimum adalah
selama 5 menit.
5. Metode molibdat-metol ( Tschopp’s method)
Metol (β-methylamino phenol sulphate) salah satu pereduksi yang cukup
stabil dengan harga yang murah. Dalam metode ini, bila sampel
mengandung NO3- lebih dari 1 mg boleh digunakan Comparator, dan jika
lebih dari 3 mg harus menggunakan pereaksi Neshler. Metode ini 500 kali
kurang sensitif terhadap silika dibanding fosfat. Selain itu reaksi arsenit dan
fosfat akan memberi warna yang hampir sama sehingga arsenit perlu
dihilangkan dengan penambahan H2S, diikuti penyaringan dan penguapan.
Komponen lain seperti gula, laktat, citrat, tartarat, oksalat dan garamgaram
organik lainnya akan menekan intensitas warna yang dihasilkan sehingga
semua komponen tersebut juga harus dihilangkan terlebih dahulu .
6. Metode amino-naftol-asam sulfonat
Metode ini didasarkan atas modifikasi dari Fisk dan prosedur Subbarow.
Fosfat anorganik direaksikan dengan ammonium molibdat, selanjutnya
direduksi dengan amino-naftol-asam sulfonat sehingga dihasilkan kompleks
berwarna biru (The tintometer, 1967). Metode ini pada umumnya kurang
sensitif. Waktu reaksi yang diperlukan untuk pengembangan warna adalah
15 menit (Snell, 1948).
7. Metode Valin Vanadomolibdat Tablet
Metode ini telah disederhanakan dengan menggunakan pereaksi dalam
bentuk tablet. Sama halnya seperti vanadat, kompleks yang dihasilkan
berwarna kuning (The tintometer, 1967)
Pengambilan dan pengawetan sampel air
Sampel diambil menggunakan gelas yang telah dibilas dengan larutan HCl 0,01
N (Clesceri, et al., 1989) dan sampel yang akan diambil kemudian dihomogenkan
dan ditutup rapat. Pengawetan sampel dilakukan dengan diletakkan di tempat
isotermis yaitu pada suhu 4oC ± 2oC (Hadi, 2005) atau diletakkan di freezer
(Clesceri, et al., 1989).
Spektrofotometer
Spektroskopi merupakan instrumen analisis yang digunakan untuk
mengukur energi secara selektif jika energi tersebut ditransmisikan,
direfleksikan, dan diemisikan sebagai fungsi gelombang (Khopkar, 1990).
Metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi antar energi radiasi
elektromagnetik dengan molekul pada panjang gelombang UV 180-380
nm dan panjang gelombang 380-780 nm untuk sinar Visible (Hayati,
2007). Interaksi ini menyebabkan promosi elektron dalam keadaan
eksitasi dan terjadi penyerapan energi radiasi elektromagnetik dengan
molekul dengan serapan spesifik untuk molekul (Petter, 1974).
Spektrum radiasi elektromegnetik digunakan untuk menganalisis spesies
kimia dan dapat menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik.
Radiasi elektromagnetik ini berupa kumpulan-kumpulan energi yang
disebut foton. Foton memiliki energi tertentu dan dapat menyebabkan
transisi tingkat tingkat energy suatu atom atau molekul (Khopkar, 1990).
Instrumentasi dari spektrofotometer dapat berupa susunan alat-alat, seperti
sumber radiasi, monokromator, wadah sampel, detektor, penguat/amplifier, dan
rekorder. Spektrum ultraviolet pada senyawa tertentu biasanya diperoleh dengan
melewatkan cahaya berpanjang gelombang tertentu (cahaya monokrom) melalui
larutan encer senyawa tersebut dalam pelarut yang tidak menyerap misalnya, air,
etanol, dan heksana (Khopkar, 1990). Fraksi dari radiasi yang diteruskan atau
ditransmisikan oleh larutan disebut transmitan biasanya dinyatakan dalam
besaran
(%) dengan simbol T dari larutan (Hayati, 2007):
T = I/Io ......................................................................................... (2.1)
Keterangan: I = sinar atau intensitas radiasi yang diteruskan (keluar dari sampel)
Io = sinar atau intensitas yang dilewatkan dalam wadah transparan
(sinar masuk)
Absorbans merupakan intensitas radiasi yang diserap oleh larutan dalam
wadah transparan. Absorbans disimbolkan dengan A dari suatu larutan.
Absorbans merupakan logaritma dari 1/T atau logaritma (I/Io), yaitu (Hayati,
2007):
A=log 1/T = log (I/ Io) atau A= -log T .......................................... (2.2)
Absorbans berbanding langsung dengan tebal larutan dan konsentrasi
larutan (hukum Beer), yaitu (Hayati, 2007):
A = abc ........................................................................................... (2.3)
Keterangan: A = absorbansi
a = konstanta yang disebut dengan absorptivitas
b = tebal larutan (kuvet)
c = konsentrasi larutan
Jika larutan c dinyatakan dalam ppm maka digunakan absorptivitas dengan
simbol “a”, jika konsentrasi c dinyatakan dengan mol/L (molar), maka digunakan
absorptivitas molar dengan simbol “_” sehinga didapat persamaan seperti pada
hukum Lambert Beer. Hukum Lambert Beer merupakan fungsi konsentrasi
molekul yang menyerap. Hukum Lambert Beer dapat ditulis dalam persamaan
(Creswell, 2005):
A = _bc ...........................................................................................
7. Cara kerja dan perhitungan
a) Analisa Analisis Fosfat Awal Sampel Dengan Metode Stano Klorida.
Sepuluh mililiter sampel ditambahkan 1 tetes indikator PP, jika larutan
berwarna pink maka ditambahkan H2SO4 0,1 N sampai sampel tidak
berwarna. Selanjutnya, ditambahkan 0,1 gram kalium persulfat dan
dipanaskan selama 15 menit atau volume akhir sampel mencapai 1 ml,
kemudian larutan didinginkan dan ditambah akuades sampai 6 ml. Dua
mililiter sampel setelah proses digesti dan 2 ml sampel tanpa digesti
dipindahkan ke labu ukur 50 ml, masing-masing ditanda bataskan dengan
akuades, kemudian ditambahkan 2 ml reagen ammonium molibdat dan 5
tetes larutan stano klorida. Larutan didiamkan selama waktu kestabilan
optimum dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang optimum.
Analisa tanpa digesti adalah pengukuran ortofosfat, sedangkan fosfat
total harus dilakukan digesti terlebih dahulu (Clessceri, et al., 1989).
b) Analisa Ortofosfat menggunakan metode Klorid Timah
Alat dan Bahan:
1) Larutan Ammonium Molybdate (NH4)6Mo7O24.4H2O
2) Larutan Klorid Timah (SnCl)
3) Erlenmeyer 100 ml 2 buah
4) Spektrofotometer dan kuvet
5) Pipet 25 ml, 10 ml dan 5 ml
Cara Kerja:
1) Ambil 2 buah Erlenmeyer 100 ml, isi masing-masing dengan sampel
air dan air aquadest (sebagai blanko) sebanyak 25 ml
2) Tambahkan 1 ml larutan Ammonium Molybdate
3) Tambahkan 2 – 3 tetes Larutan Klorid Timah
4) Aduk dan biarkan selama 7 menit
5) Baca pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 650 µm
6) Absorbansi hasil pembacaan, dihitung dengan rumus hasi kalibrasi
atau dibaca dengan kurva kalibrasi
Perhitungan
Setelah dibaca pada spektrofotometer didapat nilai transmitannya
sampel dan blanko. Absorbansi dibaca dengan kurva kalibrasi.
Misalkan nilai transmitan sampel = 46 % (transmitan blanko = 100 %).
Pada kurva kalibrasi didapatkan persamaan y = 0,1699 x + 0,0008
dengan R2 = 0,9978.
Perhitungan:
Y = - log 0,46 = 0,33724
Y = - log 100 = 0
y = 0,1699 x + 0,0008
0,33724 = 0,1699 x + 0,0008
X = 1,98022
Kadar ortofosfat = 1,98022 mg P/l
Tabel Kurva Kalibrasi
Konsentrasi Absorbansi
0,05 0,01
0,1 0,02
0,3 0,05
0,6 0,105
0,8 0,13
1 0,17
1,2 0,209
c) Analisa Polifosfat dengan Hidrolisis
Semua fosfat polimer menghidrolisis untuk produk sederhana dalam air.
Tingkat hidrolisis tergantung pada sejumlah faktor, termasuk pH, dan
yang paling produk selalu beberapa bentuk ortofosfat. Reaksi hidrolitik
sederhana polifosfat adalah bahwa asam pirofosfat untuk menghasilkan
asam ortofosfat:
H4P2O7 + H2O ® 2H3PO4
Para peneliti telah menemukan bukti bahwa ganggang dan
mikroorganisme lainnya mengkatalisasi hidrolisis polifosfat. Bahkan
dengan tidak adanya aktivitas biologis, polifosfat menghidrolisis kimia
pada tingkat yang signifikan dalam air. Oleh karena itu, ada banyak
kurang perhatian tentang kemungkinan polifosfat mengikat ion logam
berat dan mengangkut mereka dari halnya dengan agen chelating organik
seperti NTA atau EDTA, yang harus bergantung pada degradasi mikroba
untuk dekomposisi mereka.
Hidrolisis mengikuti pola reaksi tipikal yang berurutan sbb. (Suton, 1973):
(P3O10)5- + H2O (PO4)3- + (P2O7)4- + 2H+
(P2O7)4- + H2O 2 (PO4) 3- + 2 H
(P3O10)5- adalah ion tripolifosfat, (PO4)3- adalah ion ortofosfat, (P2O7)
4- adalah ion pirofosfat.
Alat dan Bahan
Cara Kerja:
Larutan dipanaskan untuk mempercepat reaksi hidrolisis
Perhitungan
Total fosfat anorganik yang didapat dikurangkan dengan nilai
ortofosfat menjadi kadar polifosfat
d) Analisa Fosfat organik menggunakan destruksi/digestion
Sumber:
Alaerts, G dan Sri Sumestri Santika. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya:
Usaha Nasional
Sawyer, C.N., dan Perry L McCarty. 2003. Chemistry For Environmental
Engineering. Fifth Edition. New York: McGraw Hill International Edition.
Clessceri, L.S., EG Arnorld.R.R. Trussel and A.H.F. Mory, 1989, Standart
Methods for The Examination of Water and Wastewater, 17th Ed,
Washington: AWWA and APLF
Anonimousd, 2007, Molybdenum Blue, http://ms.wikipedia.org/ wiki/
molybdenum_ blue.htm, Diakses tanggal 30 Januari 2008
Fachrul, Melati Ferianita, Herman Haeruman, dan Anita Anggraeni, 2006,
Distribusi Spatial Nitrat, Fosfat dan Ratio N/P di Perairan Teluk Jakarta,
Teknik Lingkungan, Universitas Trisakti, Disampaikan pada Seminar
Nasional Penelitian Lingkungan di Perguruan Tinggi, IATPI –Teknik
Lingkungan ITB, Bandung, Tanggal 17-18 Juli 2006
Alert,G. Dr,. Ir dan Sumestri Sri Santika,MSc.Ir., 1987, Metode Penelitian Air,
Surabaya: Usaha Nasional, Hal: 232
Vogel, 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Mikro, Edisi ke
lima, Bagian II, Jakarta: PT Kalman Media Pusaka
Yuniato, Dhany, 2005, Studi Efesiensi Sistem Pengolahan Limbah Cair di RSU dr
Saiful Anwar Malang Terhadap Parameter BOD, COD, TSS dan Phospat,
Skripsi tidak diterbitkan, Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik,
Universitas Brawijaya