penentuan klorine aba
TRANSCRIPT
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
PENENTUAN KADAR KLORIN
1. TUJUAN PERCOBAAN
Mengukur kadarkloron bebas dan total korin pada sampel
2. ALAT YANG DIGUNAKAN
- Alat pengukur klorin portable
- Gelas kimia
- Vial
3. GAMBAR ALAT (TERLAMPIR)
4. BAHAN YANG DIGUNAKAN
- Bayclean
- PDAM
- Aquadest
5. DASAR TEORI
Klorin banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagai
Oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau
dan rasa pada pengolahan air bersih. Untuk mengoksidasi Fe(II) dan Mn(II) yang banyak
terkandung dalam air tanah menjadi Fe(III) dan Mn(III).
Yang dimaksud dengan klorin tidak hanya Cl2 saja akan tetapi termasuk pula asam
hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl-), juga beberapa jenis kloramin seperti
monokloramin (NH2Cl) dan dikloramin (NHCl2) termasuk di dalamnya. Klorin dapat
diperoleh dari gas Cl2 atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)2. Kloramin terbentuk
karena adanya reaksi antara amoniak (NH3) baik anorganik maupun organik aminoak di
dalam air dengan klorin.
Bentuk desinfektan yang ditambahkan akan mempengaruhi kualitas yang
didesinfeksi. Penambahan klorin dalam bentuk gas akan menyebabkan turunnya pH air.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
Karena terjadi pembentukan asam kuat. Akan tetapi penambahan klorin dalam bentuk
natrium hipoklorit akan menaikkan alkalinitas air tersebut sehingga pH akan lebih besar.
Sedangkan kalsium hipoklorit akan menaikkan pH dan kesadahan total air yang
didesinfeksi kaporit adalah senyawa kimia ( CaOCl2 ), yg pada kadar tinggi bersifat korosif.
Pada prosentase rendah bisa digunakan sebagai penjernih air, pemutih pakaian,
membunuh jentik, disinfektan.
Dampak Negatif Klorin Bagi Kesehatan Tubuh
Klorin, khlorin atau chlorine merupakan bahan utama yang digunakan dalam proses
khlorinasi. Sudah umum pula bahwa khlorinasi adalah proses utama dalam proses
penghilangan kuman penyakit air ledeng, air bersih atau air minum yang digunakan oleh
masyarakat. Proses khlorinasi sangat efektif untuk menghilangkan kuman penyakit
terutama dalam penggunaan air ledeng. Tetapi dibalik kefektifannya klorin juga dapat
berbahaya bagi kesehatan. Orang yang meminum air yang mengandung klorin memiliki
kemungkinan lebih besar untuk terkena kanker kandung kemih, dubur ataupun usus
besar. Sedangkan bagi wanita hamil dapat menyebabkan melahirkan bayi cacat dengan
kelainan otak atau urat saraf tulang belakang, berat bayi lahir rendah, kelahiran prematur
atau bahkan dapat mengalami keguguran kandungan. Selain itu pada hasil studi efek
klorin pada binatang ditemukan pula kemungkinan kerusakan ginjal dan hati.
Fungsi Klorin Sebagai Disinfektan
Air dapat merupakan medium pembawa mikroorganisme patogenik yang dapat
berbahaya bagi kesehatan. Patogen yang sering ditemukan di dalam air terutama adalah
bakteri-bakteri penyebab infeksi saluran pencernaan seperti Vibrio cholera penyebab
penyakit kolera, shigella dysentereae penyebab disentri basiler, salmonella typhosa
penyebab tifus dan S. Paratyphy penyebab paratifus, virus polio dan hepatitis. Untuk
mencegah penyebaran penyakit melalui air, maka bakteri patogen di dalam air harus
dihilangkan dengan proses disinfeksi.
Kegunaan disinfeksi pada air adalah untuk mereduksi konsentrasi bakteri secara
umum dan menghilangkan bakteri patogen. Penghilangan bakteri patogen tersebut
terutama harus benar-benar dilakukan untuk air yang akan diminum untuk mencegah
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
timbulnya penyakit. Program disinfeksi ini telah digunakan secara luas sejak awal tahun
1900 untuk menangani air yang akan digunakan secara luas.
Mikroba dalam hal ini bakteri patogen pada umumnya dapat bertahan selama
beberapa hari tergantung juga dari kondisi lingkungannya. Beberapa faktor yang
mempengaruhi ketahanan tersebut antara lain pH, suhu, gizi yang tersedia, kompetisinya
dengan mikroba lain, kemampuan membentuk spora dan ketahanannya terhadap
senyawa penghambat. Sedangkan kemampuannya untuk menyebabkan penyakit antara
lain ditentukan oleh konsentrasi, virulensi dan resistensi.
Lebih dari 50% bakteri patogen didalam air yang akan mati dalam waktu 2 hari dan
90% akan mati pada akhir 1 minggu. Oleh karena itu, waduk-waduk penampang
sebenarnya cukup efektif untuk mengendalikan bakteri. Walaupun demikian, beberapa
jenis patogen mungkin tetap hidup selama 2 tahun lebih, karena itu dibutuhkan disinfeksi.
Klorin teerbukti merupakan disinfektan yang ideal. Bila dimasukkan kedalam air akan
mempunyai pengruh yang segera akn membinasakan kebanyakan makhluk mikroskopis.
Penggunaan disinfektan dapat mengatasi mikroba patogen yang spesifik. Metode
desinfeksi telah dikenal secara luas. Disinfeksi dapat dilakukan antara lain dengan
berbagai metode dan bahan kimia seperti dengan klorin, yodium, ozon, senyawa
amonium kuarterner dan lampu ultraviolet. Berdasarkan perhitungan ekonomi, efisiensi
dan kemudahan penggunaanya maka penggunaan klorin merupakan metode yang paling
umum digunakan
Klorinasi
Klorinasi merupakan disinfeksi yang paling umum digunakan. Klorin yang digunakan
dapat berupa bubuk, cairan atau tablet. Bubuk klorin biasanya berisi kalsium hipoklorit,
sedangkan cairan klorin berisi natrium hipoklorit. Disinfeksi yang menggunakan gas klorin
disebut sebagai klorinasi. Sasaran klorinasi terhadap air minum adalah penghancuran
bakteri melalui germisidal dari klorin terhadap bekteri.
Bermacam-macam zat kimia seprti ozon (O3), klor (Cl2), klordioksida (ClO2), dan
proses fisik seperti penyinaran sinar ultraviolet, pemanasan dan lain-lain, digunakan
sebagai disinfeksi air. Dari bermacam-macam zat kimia diatas , klor adalah zat kimia yang
sering dipakai karena harganya murah dan masih mempunyai daya disinfeksi sampai
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
beberapa jam setelah pembubuhannya yaitu yang disebut sebagai residu klorin (Alaerts,
1984).
Klor berasal dari gas klor Cl2, NaOCl, Ca(OCl2) (kaporit), atau larutan HOCl (asam
hipoklorit).Breakpoint chlorination (klorinasi titik retak) adalah jumlah klor yang
dibutuhkan sehingga, semua zat yang dapat dioksidasi teroksidasi ,amoniak hilang sebagai
gas N2 ,masih ada residu klor aktif terlarut yang konsentrasinya dianggap perlu untuk
pembasmi kuman-kuman.
Klorin sering digunakan sebagai disinfektan untuk menghilangkan mikroorganisme
yang tidak dibutuhkan, terutama bagi air yang diperuntukkan bagi kepentingan domestik.
Beberapa alasan yang menyebabkan klorin sering digunakan sebagai disinfektan adalah
sebagai berikut:
1. Dapat dikemas dalam bentuk gas, larutan, dan bubuk.
2. Relatif murah.
3. Memiliki daya larut yang tinggi serta dapat larut pada kadar yang tinggi (7000mg/l).
4. Residu klorin dalam bentuk larutan tidak berbahaya bagi manusia, jika terdapat
dalam kadar yang tidak berlebihan.
5. Bersifat sangat toksik bagi mikroorganisme, dengan cara menghambat aktivitas
metabolisme mikroorganisme tersebut.
Proses penambahan klor dikenal dengan istilah klorinasi. Klorin yang digunakan
sebagai disinfektan adalah gas klor yang berupa molekul klor (Cl2) atau kalsium
hipoklorit[Ca(OCl2)]. Namun, penambahan klor secara kurang tepat akan menimbulkan
bau dan rasa pahit.
Pada proses klorinasi, sebelum berperan sebagai disinfektan, klorin yang
ditambahkan akan berperan sebagai oksidator, seperti persamaan reaksi :
H2S + 4 Cl2 + 4 H2O → H2SO4 + 8 HCl
Reaksi kesetimbangan sangat dipengaruhi oleh pH. Pada pH 2, klor berada dalam
bentuk klorin (Cl2); pada pH 2-7 , klor kebanyakan terdapat dalam bentuk HOCl;
sedangkan pada pH 7,4 klor tidak hanya terdapat dalam bentuk HOCl tetapi juga dalam
bentuk ion OCl-. Pada kadar klor kurang dari 1.000 mg/l, semua klor berada dalam bentuk
ion klorida (Cl-) dan hipoklorit (HOCl), atau terdisosiasi menjadi H+ dan OCl-.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
Klorin akan sangat efektif bila pH air rendah, bila persediaan air mengandung fenol,
penambahan klorin ke air akan mengakibatkan rasa yang kurang enak akibat
pembentukan senyawa-senyawa klorofenol. Rasa ini dapat dihilangkan dengan
menambahkan amoniak ke air sebelum klorinasi. Campuran klorin dan amoniak
membentuk kloroamin, yang merupakan disinfektan yang relatif baik, walaupun tidak
seselektif hipoklorit. Kloramin tidak bereaksi dengan cepat, tetapi bekerja terus untuk
waktu yang lama. Karene itu, mutu disinfeksinya dapat berlanjut jauh kedalam jaringan
distribusi (Linsley, 1991).
Kebutuhan klorin atau chlorine demand untuk proses disinfeksi tergantung pada
beberapa faktor. Klorin adalah adalah oksidator dan akan bereaksi dengan beberapa
komponen termasuk komponen organik pada air. Faktor yang mempengaruhi efisiensi
disinfeksi atau kebutuhan akan klorin dipengaruhi oleh jumlah dan jenis klorin yang
digunakan, waktu kontak, suhu dan jenis serta konsentrasi mikroba.
Kebutuhan klorin untuk air yang relatif jernih dan pada air yang mengandung
suspensi padatan yang tidak terlalu tinggi biasanya relatif kecil. Klorin akan bereaksi
dengan berbagai jenis komponen yang ada pada air dan komponen-komponen tersebut
akan berkompetisi dalam penggunaan klorin sebagai bahan untuk disinfeksi. Sehingga
pada air yang relatif kotor, sebagian besar akan bereaksi dengan komponen yang ada dan
hanya sebagian kecil saja yang bertindak sebagai disinfektan.
Residu klorin juga merupakan hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan klorin
karena kemampuannya sebagai agen penginaktivasi enzim mikroba setelah zat tersebut
masuk kedalam sel mikroba. Klorin dapat bertindak sebagai disinfektan baik dalam bentuk
klorin bebas maupun klorin terikat pada suatu larutan dapat dijumpai dalam bentuk asam
hipoklorit atau ion hipoklorit. Klorin dalam bentuk klorin bebas dan asam hipoklorit
merupakan bentuk persenyawaan yang baik untuk tujuan disinfeksi.
Penentuan Kadar Klorin
Untuk setiap unsur klor aktif seperti klor tersedia bebas dan klor tersedia terikat
memiliki analisa-analisa khusus. Namun, untuk analisa di laboratorium biasanya hanya
klor aktif (residu) yang ditentukan melalui suatu analisa. Klor aktif dapat dianalisa melalui
titrasi iodometri ataupun melalui metode kolorimetri dengan menggunakan DPD (Dietil-p-
fenilendiamin). Analisa iodometris lebih sederhana dan murah tetapi tidak sepeka DPD.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
Adapun prinsip kerja dari analisa dengan menggunakan DPD adalah; Bila N,N-dietil-
p-fenilendiamin (DPD) sebagai indikator dibubuhkan pada suatu larutan yang
mengandung sisa klor aktif, reaksi terjadi seketika dan warna larutan menjadi merah.
Sebagai pereaksi digunakan iodida (KI) yang akan memisahkan klor tersedia bebas,
monokloramin dan dikloramin, tergantung dari konsentrasi iodida yang dibubuhkan.
Reaksi ini membebaskan iodin I2 yang mengoksidasi indikator DPD dan memberi warna
yang lebih merah pada larutan bila konsentrasi pereaksi ditambah. Untuk mengetahui
jumlah klor bebas dan klor terikat maka larutan dititrasi dengan larutan FAS (Ferro
Amonium Sulfat) sampai warna merah hilang. pH larutan harus antara 6,2 sampai 6,5.
Pemeriksaan klorin dalam air dengan metode DPD dianalisa dengan menggunakan
alat Komparator. Yaitu berdasarkan pembandingan warna yang dihasilkan oleh zat dalam
kuantitas yang tidak diketahui dengan warna yang sama yang dihasilkan oleh kuantitas
yang diketahui dari zat yang akan ditetapkan, dimana kadar klorin akan dibaca
berdasarkan warna yang dibentuk oleh pereaksi DPD (Vogel, 1994).
Kolorimetri
Kolorimetri merupakan cara yang didasarkan pada pengukuran fraksi cahaya yang
diserap analat. Prinsipnya: seberkas sinar dilewatkan pada analat, setelah melewati analat
intensitas cahaya berkurang sebanding dengan banyaknya molekul analat yang menyerap
cahaya itu. Intensitas cahaya sebelum dan sesudah melewati bahan diukur dan dari situ
dapat ditentukan jumlah bahan yang bersangkutan.
Kolorimetri berarti pengukuran warna, yang berarti bahwa dalam kolorimeter, sinar
yang digunakan adalah sinar daerah tampak (visible spectrum), sebaliknya,
spektrofotometri tidak terbatas pada pengunaan sinar dalam daerah tampak, tetapi
dapat juga sinar UV dan sinar IM. Maka timbul istilah-istilah spektrofotometri UV,
spektrofotometri tampak, dan spektrofotometri IM (Harjadi, 1990).
Variasi warna suatu sistem berubah dengan berubahnya konsentrasi suatu
komponen, membentuk dasar apa yang lazim disebut analisis kolorimetrik oleh ahli kimia.
Warna tersebuat biasanya disebabkan oleh pembentukan suatu senyawa berwarna
dengan ditambahkannya reagensia yang tepat, atau warna itu dapat melekat dalam
penyusun yang diinginkan itu sendiri.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
Kolorimetri dikaitkan dengan penetapan konsentrasi suatu zat dengan mengukur
absorbsi relatif cahaya sehubungan dengan konsentrasi tertentu zat tersebut.
Dalam kolorimetri visual, cahaya putih alamiah ataupun buatan umumnya
digunakan sebagai sumber cahaya, dan penetapan biasanya dilakukan dengan suatu
instrumen sederhana yang disebut kolorimeter atau pembanding (comparator) warna.
Bila mata digantikan oleh sel fotolistrik, instrumen itu disebut kolorimetri fotolistrik. Alat
kedua ini biasanya digunakan dengan cahaya putih melalui filter-filter, yakni bahan
terbuat dari lempengan berwana terbuat dari kaca, gelatin, dan sebagainya , yang
meneruskan hanya daerah spektral terbatas.
6. PROSEDUR PERCOBAAN
6.1 Penentuan kadar klorin free dengan reagen bubuk
- Mengisi vial bersih dengan 10 mL air sampel (bayclean dan PDAM) lalu
menutupnya dengan erat
- Meletakkan vial di tempat sampel pada alat dengan posisi ∆bertemu
- Menekan tombol ZERO
- Mengangkat vial dari tempat sampel
- Menambahkan satu bungkus bubuk reagen klorin bebas ke vial yang berisi
sampel air
- Menutup vial, menggoyangkan vial beberapa kali untuk mencampur isi vial
(±20 detik)
- Meletakkan vial di tempat sampel dengan posisi ∆bertemu
- Menekan tombol read /enter
- Membaca pembacaan dalam mg/L klorin bebas
6.2 Penentuan kadar klorin total dengan reagen bubuk
- Mengisi vial bersih dengan 10 mL air sampel (bayclean dan PDAM) lalu
menutupnya dengan erat
- Meletakkan vial di tempat sampel pada alat dengan posisi ∆bertemu
- Menekan tombol ZERO
- Mengangkat vial dari tempat sampel
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
- Menambahkan satu bungkus bubuk reagen klorin bebas ke vial yang berisi
sampel air
- Menutup vial, menggoyangkan vial beberapa kali untuk mencampur isi vial
(±20 detik)
- Meletakkan vial di tempat sampel dengan posisi ∆bertemu
- Menekan tombol read /enter
- Membaca pembacaan dalam mg/L klorin bebas
7. DATA PENGAMATAN
NO. SampelKadar klorin free
(ppm)Kadar klorin total
(ppm)
1. Bayclean 0.08 0.14
2. PDAM 0.08 0.20
8. ANALISA PERCOBAAN
Dari percobaan klorin yang telah dilakukan dengan menggunakan dua sample, yaitu
air PAM dan bayclean, dapat dilihat ada perbedaan pengukuran nilai antara chlorine free
dan chlorine total. Sebelum sampel ditambahkan dengan bubuk chlorine free dan
chlorine total, letakkan terlebih dahulu sampel yang akan dianalisa tanpa ditambahkan
bubuk chlorine free ataupun bubuk chlorine total. Hal ini bertujuan agar didapatkan nilai
zero yang sesuai untuk sampel yang akan dianalisa sehingga tidak terjadi kesalahan
pembacan nilai pada pengukuran chlorine dalam sampel tersebut. Setelah itu, tambahkan
bubuk chlorine free ke dalam sampel tersebut lalu kocok vial yang berisi larutan tersebut
hingga larutan tersebut berubah warna menjadi merah muda.
Semakin pekat warna merah muda pada larutan tersebut berarti semakin banyak
chlorine yang terkandung dalam sampel tersebut. Kemudian letakkan vial tersebut ke alat
colorimeter dan diukur kandungan chlorine free pada sampel tersebut. Begitu juga pada
chlorine total. Pada sampel bayclean yang dilarutkan didapatkan nilai chlorine free pada
sampel tersebut yaitu 0,08 ppm, sedangakan jumlah chlorine totalnya yaitu 0,14 ppm.
Pada sampel air PAM, nilai chlorine free yang didapatkan adalah 0,08 ppm, sedangkan
jumlah chlorine totalnya adalah 0,20 ppm.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
Klor aktif dapat dianalisa melalui titrasi iodometri ataupun melalui metode
kolorimetri dengan menggunakan DPD (Dietil-p-fenilendiamin). Analisa iodometris lebih
sederhana dan murah tetapi tidak sepeka DPD.
Adapun prinsip kerja dari analisa dengan menggunakan DPD adalah; Bila N,N-dietil-
p-fenilendiamin (DPD) sebagai indikator dibubuhkan pada suatu larutan yang
mengandung sisa klor aktif, reaksi terjadi seketika dan warna larutan menjadi merah.
Sebagai pereaksi digunakan iodida (KI) yang akan memisahkan klor tersedia bebas,
monokloramin dan dikloramin, tergantung dari konsentrasi iodida yang dibubuhkan.
Reaksi ini membebaskan iodin I2 yang mengoksidasi indikator DPD dan memberi warna
yang lebih merah pada larutan bila konsentrasi pereaksi ditambah. Untuk mengetahui
jumlah klor bebas dan klor terikat maka larutan dititrasi dengan larutan FAS (Ferro
Amonium Sulfat) sampai warna merah hilang. pH larutan harus antara 6,2 sampai 6,5 .
Pemeriksaan klorin dalam air dengan metode DPD dianalisa dengan menggunakan
alat Komparator. Yaitu berdasarkan pembandingan warna yang dihasilkan oleh zat dalam
kuantitas yang tidak diketahui dengan warna yang sama yang dihasilkan oleh kuantitas
yang diketahui dari zat yang akan ditetapkan, dimana kadar klorin akan dibaca
berdasarkan warna yang dibentuk oleh pereaksi DPD .
9. KESIMPULAN
Dari data yang telah didapatkan , dapat dianalisa bahwa :
1. Penentuan klorin dalam suatu sampel dapat dilakukan menggunakan alat
kolorimetri yang menggunakan prinsip berdasarkan warna yang terbentuk setelah
penambahan serbuk DPD.
2. Semakin pekat warna yang terbentuk maka semakin besar pula kadar klorin yang
terdapat dalam sampel tersebut.
3. Dissolved oxygen adalah kadar oksigen terlarut dalam suatu larutan.
Oksigen terlarut dapat di ukur menggunakan alat LTtlutron YK 22DO.
4. Pada pengukuran DO dengan dapat disimpulkan bahwa semakin lama tersebut
berkontak dengan udara maka kadar oksigen nya semakin meningkat karena
oksigen terlarut dalam air berasal dari udara.
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
GAMBAR ALAT
S T A T E P O L Y T E C H N I C O F S R I W I J A Y A Chemical Engineering Department
Kimia Analitik Instrument ( Penentuan Kadar Klorin )
DAFTAR PUSTAKA
http://aimyaya.com/ii/klorin-pada-air.php