pemeriksaan cod

PEMERIKSAAN COD

( CHEMICAL OXYGEN DEMAND )

Hari / Tanggal : Jumat, 10 Januari 2014

Nama : Dhika Juliana Sukmana

Nim : P07134012 009

I.Tujuan

Mahasiswa dan mahasiswi mampu melakukan Pemeriksaan COD menggunakan

titrasi dengan metode Refluks Tertutup.

II. Prinsip Analisa

Zat organic dioksidasi dengan larutan K2Cr2O7 berlebih dalam suasana Asam.

Kelebihan K2Cr2O7 dititrasi kembali dengan larutan Ferro Amonium Sulfat (FAS)

Fe(NH4)2(SO4)2 menggunakan indicator Ferroin.

III. Prinsip Reaksi

CxHyOz + Cr2O72-→ CO2 + H2O + Cr3+

Cr2O72- (kelebihan) + Fe2+ → Fe3+ + 2Cr3+ + H2O

IV. Landasan Teori

Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 liter sample air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxygen agent).

Angka COD merupakan ukuran bagi pencamaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.

Analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara angka COD dengan angka BOD dapat ditetapkan.

Pemeriksaan COD

Jenis Air BOD/COD

Air buangan domestic (penduduk)

Air buangan domestic setelah pengendapan primer

Air buangan domestic setelah pengolahan secara biologis

Air sungai

0,40-0,60

0,60

0,20

0,10

Tabel. Perbandingan Rata-rata Angka BOD/COD Beberapa Jenis Air

Sebagian besar zat orgnis melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam keadaan asam yang mendidih. Selama reaksi yang berlangsung ± 2 jam ini, uap direfluk dengan alat kondensor, agar zat organis volateli tidak lenyap keluar.

Perak sulfat Ag2SO4ditambahkan sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi. Sedang merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada di dalam buangan.

Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organis habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah direfluk. K2Cr2O7 yang tersisa di dalam larutan tersebut digunakan untuk menetukan berapa oksigen yang telah terpakai. Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat (FAS), dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu disaat warna hijau biru larutan berubah menjadi coklat merah. Sisa K2Cr2O7 dalam larutan blanko adalah K2Cr2O7 awal, karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organis yang dapat dioksidasi oleh K2Cr2O7.

Penetapan COD gunanya untuk mengukur banyaknya oksigen setara

dengan bahan organik dalam sampel air, yang mudah dioksidasi oleh senyawa

kimia oksidator kuat. COD adalah banyaknya oksidator kuat yang diperlukan

untuk mengoksidasi zat organik dalam air, dihitung sebagai mg/l O2.

Pemeriksaan COD

Manfaat

Dalam studi kualitas air parameter COD sangat penting sekali karena

parameter ini juga merupakan salah satu indikator pencemaran air. Penentuan

kadar COD bermanfaat untuk menentukan sistem pengolahan limbah. Air yang

tercemar, misalnya oleh limbah domestik ataupun limbah industri pada umumnya

mempunyai nilai COD yang tinggi, sebaliknya air yang tidak tercemar

mempunyai COD yang rendah.

Metode Penetapan

1. Metode Refluks terbuka

Sampel 20,0 ml dimasukkan erlenmayer + 0,4 HgSO4 dan 10 ml reagent

K2Cr2O7 , + 30 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4 , batu didih, panaskan 2 jam dan

dihubungkan dengan kondensor tegak dan dipanaskan dan dititrasi dengan FAS

0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau kekuningan sampai coklat

merah.

Perhitungan :

1000 x ( ml titrasi blanko – ml titrasi sampel)

COD = ------------------------------------------------------- x N FAS x 8 = .... mg/l

ml sample

2. Metode Refluks Tertutup

Caranya : Sampel 2,0 ml dalam tabung COD ditambahkan 5,0 ml K2Cr2O7 0,25 N

+ Hg2SO4 0,1 g dan 3 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4 lalu ditutup rapat.

Dipanaskan selama 2 jam 150OC ± 2OC dan dipindahkan lalu dititrasi dengan

FAS 0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau kekuningan sampai

coklat merah.

Keuntungan refluks tertutup dibanding terbuka :

- Lebih praktis dan mudah

- Sampel yang digunakan lebih sedikit

- Reagent yang digunakan lebih sedikit

- Peralatan yang digunakan lebih sedikit

Pemeriksaan COD

Perhitungan :

1000 x ( ml titrasi blanko – ml titrasi sampel)

COD = ------------------------------------------------------- x N FAS x 8 = .... mg/l

ml sample

3. Metode Spektrofotometer

Menggunakan standar yang dibuat dari glukosa atau kalium biftalat.

Abs. Sampel

Perubahan warna pada titik akhir titrasi dimulai dari warna kuning, hijau, biru,

lalu menjadi warna coklat merah (warna coca cola). Guna penambahan batu didih

untuk mempercepat pemanasan dan meratakan panas nyala api.

Penanggulangan Kelebihan/Kekurangan Kadar COD

1. Penanggulangan kelebihan Kadar COD

Pada Trickling filter terjadi penguraian bahan organik yang terkandung

dalam limbah. Penguraian ini dilakukan oleh mikroorganisme yang melekat pada

filter media dalam bentuk lapisan biofilm. Pada lapisan ini bahan organik

diuraikan oleh mikroorganisme aerob, sehingga nilai COD menjadi turun. Pada

proses pembentukan lapisan biofilm, agar diperoleh hasil pengolahan yang

optimum maka dalam hal pendistribusian larutan air kolam retensi Tawang pada

permukaan media genting harus merata membasahi seluruh permukaan media. Hal

ini penting untuk diperhatikan agar lapisan biofilm dapat tumbuh melekat pada

seluruh permukaan genting.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa

semakin lama waktu tinggal, maka nilai COD akhir semakin turun (prosentase

penurunan COD semakin besar). Hal ini disebabkan semakin lama waktu tinggal

akan memberi banyak kesempatan pada mikroorganisme untuk memecah bahan-

bahan organik yang terkandung di dalam limbah. Di sisi lain dapat diamati pula

bahwa semakin kecil nilai COD awal (sebelum treatment dilakukan) akan

menimbulkan kecenderungan penurunan nilai COD akhir sehingga persentase

Pemeriksaan COD

penurunan COD nya meningkat. Karena dengan COD awal yang kecil ini,

kandungan bahan organik dalam limbah pun sedikit, sehingga bila dilewatkan

trickling filter akan lebih banyak yang terurai akibatnya COD akhir turun. Begitu

pula bila diamati dari sisi jumlah tray (tempat filter media). Semakin banyak tray,

upaya untuk menurunkan kadar COD akan semakin baik. Karena dengan

penambahan jumlah tray akan memperbanyak jumlah ruang / tempat bagi

mikroorganisme pengurai untuk tumbuh melekat. Sehingga proses penguraian

oleh mikroorganisme akan meningkat dan proses penurunan kadar COD semakin

bertambah. Jadi prosen penurunan COD optimum diperoleh pada tray ke 3.

Permukaan media bertindak sebagai pendukung mikroorganisme yang

memetabolisme bahan organik dalam limbah.

Penyaring harus mempunyai media sekecil mungkin untuk meningkatkan

luas permukaan dalam penyaring dan organisme aktif yang akan terdapat dalam

volume penyaring akan tetapi media harus cukup besar untuk memberi ruang

kosong yang cukup untuk cairan dan udara mengalir dan tetap tidak tersumbat

oleh pertumbuhan mikroba. Media berukuran besar seperti genting (tanah liat

kering) berukuran 2-4 in akan berfungsi secara maksimal. Media yang digunakan

berupa genting dikarenakan lahan diatas permukaan genting cenderung berongga

dibanding media lain yang biasa mensuplai udara dan sinar matahari lebih banyak

daripada media lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba pada genting.

Pada penelitian ini, efisiensi Trickling Filter dalam penurunan COD tidak

dapat menurunkan sampai 60% dikerenakan :

a. Aliran air yang kurang merata pada seluruh permukaan genting karena

nozzle yang digunakan meyumbat aliran air limbah karena tersumbat air kolam

retensi Tawang.

b. Supplay oksigen dan sinar matahari kurang karena trickling filter

diletakkan didalam ruangan sehingga pertumbuhan mikroba kurang maksimal.

Dalam penumbuahan mikroba distibusi air limbah dibuat berupa tetesan

agar air limbah tersebut dapat memuat oksigen lebih banyak jika dibanding

dengan aliran yang terlalu deras karena oksigen sangat diperlukan mikroba untuk

tumbuh berkembang.

Pemeriksaan COD

2. Penanggulangan Kekurangan Kadar COD

Senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen dengan

elemen aditif nitrogen, sulfur, fosfat, dll cenderung untuk menyerap oksigen-

oksigen yang tersedia dalam limbah air dikonsumsi oleh mikroorganisme untuk

mendegredasi senyawa organik akhirnya oksigen. Konsentrasi dalam air limbah

menurun, ditandai dengan peningkatan COD, BOD, SS dan air limbah juga

menjadi berlumpur dan berbau busuk. Semakin tinggi konsentrasi COD

menunjukkan bahwa kandungan senyawa organik tinggi tidak dapat terdegredasi

secara biologis. EM4 pengobatan 10 hari dalam tangki aerasi harus dilanjutkan

karena peningkatan konsentrasi COD. Fenomena ini menunjukkan bahwa EM4

tidak bisa eksis baik di kondisi ini air limbah, karena populasi yang kuat dan

jumlah rendah mikroorganisme dalam air limbah.

V. Alat dan Bahan

a. Alat

Neraca analitik

Buret dan stand

Corong

COD Reactor

Tabung COD

Botol semprot

Erlenmeyer 250 ml

Gelas ukur

Pipet volume

Filler

Beaker glass

Pipet Ukur

Pemeriksaan COD

b. Bahan

K2Cr2O7 0,0167 N

Ferro Amonium Sulfat 0,01 N

H2SO4 pekat

Sampel no 624

Hg2SO4 Pekat

Ag2SO4 Pekat

Indikator Ferroin

Aquadest

Tissue

VI. Cara Kerja

a. Standarisasi larutan Ferro Amonium Sulfat dengan Kalium Bikromat

0,0167 N

Diisi buret dengan larutan Ferro Amonium Sulfat 0,01 N

Dipipet 5,0 larutan Ferro Amonium Sulfat 0,01 N

Ditambahkan 4 ml asam sulfat pekat

Ditambahkan 3-4 tetes indicator Ferroin

Dimasukkan kedalam labu erlenmeyer tutup asah volume 250 ml

Ditambahkan lebih kurang 25 ml aquadest dan 5 ml H2SO4 6 N

Dititrasi dengan larutan Ferro Amonium Sulfat 0,01 N sampai timbul warna

dari hijau biru menjadi coklat merah

Dihitung normalitas larutan tersebut

b. Penetapan kadar sampel

2,0 ml sampel dimasukkan ke dalam tabung COD 20 ml dan 0,1 g HgO

Ditambahkan 3 ml campuran H2SO4 - Ag2SO4 dan Kalium Bikromat 0,25 N

Panaskan dengan COD reactor selama 2 jam pada suhu 1500C

Pemeriksaan COD

Dinginkan, pindahkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml (sebelumnya

dihomogenkan dulu)

Ditambahkan 2 – 3 tetes indicator Ferroin

Dittitrasi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat 0,01 N dari warna kuning –

hijau kemudian coklat

VII. Rumus Perhitungan

Normalitas Fe(NH4)2(SO4)2 ¿N 1 ×V 1

Vt

Nilai COD =1000 x BE oksigenx ml FAS x N FAS

Volume Sampel

VIII. Data Percobaan

a. Data Titrasi Standarisasi Fe(NH4)2(SO4)2

No. Volume Baku

Primer (ml)

Volume Buret (ml) Volume Titrant (ml)

1. 5,0 0,00 – 6,70 6,70

2. 5,0 6,70 – 13,10 6,40

3. 5,0 0,00 – 6,70 6,70

b. Data Penetapan Kadar Permanganometri

No. Volume Sampel

(ml)

Volume Buret (ml) Volume Titrant (ml)

1. 2,50 ml 2,30 – 5,00 2,70

Pemeriksaan COD

IX. Perhitungan

Standarisasi Larutan Ferro Amonium Sulfat

Fe(NH4)2(SO4)2 = N 1 xV 1

V 2

Percobaan 1 = N 1 xV 1

V 2

= 0,0167 x5,0

6,70

= 0,0125 N


V 2

= 0,0167 x5,0

6,40

= 0,0130 N


V 2

= 0,0167 x5,0

6,70

= 0,0125 N

N Ferro Amonium Sulfat rata-rata = 0,0125+0,0130+0,0125

3

= 0,0127 N

Penetapan Kadar Sampel

Pemeriksaan COD

Nilai COD = 1000 x BE oksigenx ml FAS x N FAS

Volume Sampel

=1000 x 8 x2,70 x 0,0127

2,50

=109,278 ppm

X. Hasil

Dari percobaan perhitungan COD pada sampel menggunakan metode

Refluks Tertutup diperoleh Nilai COD sampel sebesar 109,278 ppm. Kandungan

COD dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No 82 /

2001 mengenai baku mutu air minum golongan B maksimum yang dianjurkan

adalah 12 mg/l. Berdasarkan pada Permenkes tersebut, dapat disimpulkan bahwa

kadar COD sampel yang di uji berada jauh diatas nilai yang telah ditetapkan.

Hal ini menunjukkan kualitas air sampel sangat tidak bagus ( tercemar berat ).

Namun, jika sampel digolongkan kedalam Limbah cair, maka nilai COD sampel

kurang dari setengah nilai COD maksimal limbah cair golongan 3, karena kadar

COD yang diperbolehkan berdasarkan pada Kepmen LH No.

KEP-03/MENKLH/II/1991 tentang baku mutu limbah cair golongan 3 COD

yaitu 300 mg/L.

XI. Pembahasan

Pada praktikum perhitungan COD dengan titrimetri metode Refluks

Tertutup sebelumnya dilakukan pencampuran sampel dengan pereaksi COD

yaitu Ag2SO4 pekat dan Hg2SO4 pekat, pada pencampuran ini akan timbul

endapan. Sebelum pemanasan menggunakan COD reactor, sampel yang telah

membentuk endapan tersebut dihomogenkan terlebih dahulu kemudian

dimasukkan kedalam COD reactor (1500C selama 2 jam). Penambahan Perak

Pemeriksaan COD

Sulfat Ag2SO4 berfungsi sebagai katalisator, dan amerkuri sulfat MgSO4

berguna untuk menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada

didalam air buangan. Selama selang waktu 2 jam, untuk mengefektifkan waktu

dilakukan titrasi penetapan kadar Larutan baku sekunder (ferro Amonium

Sulfat) terhadap larutan baku primer (Kalium Bikromat) dengan tambahan asam

sulfat pekat dan indicator ferroin. Ketika ditambahkan asam sulfat pekat,

seketika larutan akan menjadi panas ( terjadi kenaikan suhu ). Titrasi ini akan

menunjukkan duakali perubahan warna. Dari kuning kecoklatan akan berubah

menjadi warna hijau-biru kemudian titrasi dilanjutkan hingga warna berubah

menjadi merah kecoklatan.

Setelah dua jam dipanaskan,sampel dikeluarkan dari COD reactor dan

kemudian di dinginkan. Sebelumdititrasi, sampel di homogenkan dulu dan

ditambahkan indicator ferroin. Saat titrasi penetapan kadar, perubahan warna

yang terjadi sama dengan perubahan warna pada titrasi standarisai. Dari

serangkain proses tersebut dan pada akhirnya diperoleh nilai COD sampel

sebesar 109,728 ppm.

XII. Dokumentasi

Sebelum Titrasi Standarisasi perubahan warna sebelum TAT

Pemeriksaan COD

Sampel Sampel sebelum dan sesudah PK

Sesudah TAT Standarisasi dan PK

Pemeriksaan COD

Mengetahui,

Praktikan Pembimbing Praktikum

Dhika Juliana Sukmana H. Haerul Anam, SKM

Pemeriksaan COD

pemeriksaan cod

Documents