ppt kalut-1

KIMIA ANALISIS LINGKUNGAN LAUT

Oleh:KELOMPOK 4

1. Jefri Siregar (H311 12 010)

2. Yulianti(H311 12 014)

3. Nursanti (H311 12 902)

4. Asrul Sani(H311 13 030)

5. St. Nurfajriani (H311 13 310)

6. Sri Widastuti (H311 13 506)

7. Aulia Rhamdani (H311 13 318)

“SULFIDA”

1

Sulfida

Air Laut

Sulfida dalam Air Laut

Metode Penentuan Kadar

Sulfida2

3Air Laut

Air laut mengandung garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut. Laut merupakan sebuah ekosistem besar yang menjadi tempat hidup bagi berbagai macam biota laut, dari yang berukuran kecil hingga yang berukuran besar, yang hidup di pesisir hingga hidup di laut dalam.

Pengertian laut adalah kumpulan air asin yang sangat luas dan berhubungan dengan samudra.

Sejak lautan terbentuk, hujan mulai turun. Hujan mencuci garam dari batuan dan membawanya ke laut. Inilah sebabnya air laut terasa asin. Rata-rata 2,9 persen dari berat air laut adalah garam.

Komposisi kimia air laut sangat kompleks, di dalamnya terdapat bermacam-macam unsur dan senyawa kimia yang bermanfaat bagi kehidupan biota laut. Zat hara yang dibutuhkan sebagai nutrisi bagi biota laut merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat dalam air laut.

Sulfida dalam Air LautSulfida merupakan salah satu gas terlarut di dalam air laut. Di dalam air, sulfida berada dalam kesetimbangan dalam 3 bentuk senyawa yakni H2S, HS -, dan S2-.

Sulfida merupakan racun kedua yang mematikan bagi banyak organisme air, bahkan pada konsentrasi di kisaran mikromolar.

Sulfida berasal dari oksidasi zat organik oleh bakteri Desulfovifrio desulfuricant. Dalam mengoksidasi senyawa organik dibutuhkan oksigen bebas (O2), namun oksigen bebas ini bersifat langka sehingga digunakan oksigen yang terikat pada senyawa sulfat SO4

2-, sehingga terjadi reduksi ion SO4

2-menjadi S2-. Dari reaksi reduksi ini kemudian dihasilkan sulfida, dalam hal ini hidrogen sulfida (H2S).

4

Lanjutan… Sulfida dalam Air Laut

Selain itu, sulfida juga bisa berasal dari zat-zat organik yang masuk ke dalam laut, contohnya hidrokarbon. Pembakaran bahan bakar hidrokarbon menghasilkan sulfida. H2S juga berasal dari limbah-limbah industri dan aktifitas perkotaan.

Di dalam air laut, H2S bersifat lebih beracun dibandingkan dengan H2S di dalam air tawar dengan pH lebih kecil dari 7. H2S bisa dijadikan sebagai indikator tercemarnya suatu perairan, dimana semakin besar kadar H2Snya artinya semakin banyak pencemar, limbah, dan zat-zat organik yang ada di dalam perairan.

5

6Metode Penentuan Kadar Sulfida

Metode yang dapat digunakan untuk menentukan kadar sulfida di laut adalah:- Metode Spektofotometer- Metode HACH- Metode GC-FPD- Metode SCP (Stripping Chronopotentiometry-Katodik Stripping Voltametri).

7Metode Spektrofotometer

1. Penyediaan Sampel

Sampel yang akan di analisa berupa limbah cair. Sampel diambil dengan cara memasukkan botol aqua kedalam air limbah sampai botol tersebut terisi penuh kemudian botol diangkat ditutup dengan rapat. Setelah sampel diambil, langsung di analisa di laboratorium. Sampel harus di analisa segera tanpa ada batas penyimpanan.

8Metode Spektrofotometer

2. Penentuan Kadar Sulfida (S2-) Tekan power pada alat spektrofotometer DR/2010, lalu tekan nomor

program 690 enter, layar akan menunjukkan dial pada 615 nm Putar panjang gelombang hingga pada layar menunjukkan 665 nm, lalu

tekan enter, layar akan menunjukkan mg/L S2-

Pipet 25 ml sampel dan aquadest (blanko) kedalam masing-masing kuvet Ditambahkan 1 ml Sulfida 1 Reagent kedalam sampel dan blanko Ditambahkan 1 ml Sulfida 2 Reagent kedalam sampel dan blanko Tekan SHIFT TIMER, 5 menit masa reaksi akan dimulai, dan setelah waktu

tercapai, masukkan kuvet yang berisi blanko kedalam Spektrofotometer DR/2010, kemudian tutup.

Tekan ZERO, layar akan menampilkan 0.000 mg/L S2-

Setelah itu masukkan kuvet yang berisi sampel kedalam Spektrofotometer DR/2010, kemudian tutup.

Tekan READ, catat hasil analisa S2- yang akan ditunjuk pada layar.

9Metode Spektrofotometer3. Hasil dan Pembahasan

Tabel 1. Data Analisa Sulfida (S2-)

Hasil pengukuran yaitu Sulfida (S2-) diperoleh bahwa kandungan bahan pencemarnya masih lebih kecil apabila dibandingkan dengan parameter standart pencemar limbah cair industri yang telah ditetapkan. Apabila suatu sumber air telah terkontaminasi adanya sulfida dan gas H2S, jika ditambahkan dengan larutan sulfida, maka warna merah muda akan terbentuk yang kemudian akan berubah menjadi biru. Selain itu ciri-ciri yang telah terkontaminasi adanya gas H2S adalah air tersebut mempunyai bau busuk yang pekat dan warna air tersebut akan menjadi keruh kehitaman.

10Metode HACH1. Penyediaan Sampel dan Analisis Sulfida

Pengamatan dan pengambilan sampel air dan sedimen dilakukan pada stasiun DM7 merupakan area yang terdalam di Danau Maninjau dengan kedalaman 165 m. Sampel sedimen diambil menggunakan Ekman Dredge dan Sediment Core. Sampel sedimen yang didapat dari Core di bagi perlapisan setebal 5 cm. Analisa sulfida dilakukan langsung di lapangan menggunakan Metode HACH. Parameter fisikokimia yang diamati meliputi suhu, pH dan oksigen terlarut (DO). Pengukuran suhu, dan pH air dilakukan menggunakan WQC U-10 dan oksigen terlarut (DO) diukur menggunakan YSI 6000.

11Metode HACH2. Hasil dan Pembahasan

Lapisan oksiklin dilihat dari profil kandungan oksigen terlarut mengalami perubahan dari lapisan di kedalaman 10 – 20 m naik ke lapisan pada kedalaman 0 – 10 m. Lapisan hipolimnion semakin lebih besar dan lapisan epilimnion mengecil. Kondisi anoksik sudah mencapai pada kedalaman 10 m yang mengindikasikan kondisi danau sebagaian besar mengalami reaksi secara anaerobik yang artinya kandungan sulfida dapat terdifusi lebih banyak ke lapisan lebih atas dari danau, karena sulfida merupakan hasil dari proses reduksi sulfat oleh bakteri pereduksi sulfat secara anaerobik di lapisan hipolimnion yang anoksik. Sulfida yang dihasilkan di lapisan hipolimnion akan terdifusi lapisan kepermukaan berdasarkan kandungan oksigen terlarut di air.

12Metode GC-FPD1. Penyediaan Sampel dan Analisis Sulfida

Sampel air laut dikumpulkan dari tepat kedalaman dalam kolom air dengan menggunakan 24 Botol uji peralatan poli tetrafluoro etilen (PTFE, masing-masing memiliki kapasitas 12 L dan penutup stainless steel. Botol-botol ini dilengkapi dengan SBE 9 ditambah konduktivitas, temperatur, dan paket kedalaman (CTD), sebuah SBE 43 sensor oksigen terlarut dan fluorometer untuk mengukur klorofil. Oksigen terlarut dan salinitas terdeteksi oleh sensor validai dari titrasi Winkler dan metode autosal salinometer. Dua larutan penyangga air laut buatanyang digunakan untuk kalibrasi: Tris (2-Amino-2-hidroksimetil-1,3-propanadiol, dan AMP (2-Aminopiridina).

Lanjutan… Metode GC-FPD1. Penyediaan Sampel dan Analisis Sulfida

Sampel air laut untuk pengukuran sulfida bebas (bebas S, H2Sgas+ HS-+ S2-) Dan jumlah sulfida (Total-S = bebas S + Total logam-S) dipindahkan 200 mL dengan hati-hati ke botol kaca langsung dari botol OTE oleh gravitasi menggunakan tabung Tygon. Masing-masing kaca botol disegel dengan septum Teflon berlapis dengan penyumbat aluminium dan disimpan dalam kulkas pada suhu 4°C sampai gas diekstraksi dan dianalisis.

13


Kuantifikasi sulfida dalam sampel air laut dilakukan dengan mengekstraksi sulfida menggunakan pelepasan gas terlarut/sistem penjebak ditambah dengan Sistem kromatografi gas dengan flame photo detector. Secara singkat, 200 mL sampel air laut dipindahkan ke kulit kapal dan dibersihkan dengan He (>99,9999%) sebagai gas pembawa untuk analisis bebas S. Untuk analisis total-S dan Total-S terlarut, 8 mL asam fosfat 1 M ditambahkan ke gas H2S hasil kulit kapal sebelumnya. Penghilangan gas H2S yang terperangkap menggunakan nitrogen cair, terusap ke dalam GC-FPD untuk pemisahan kimia dan kuantifikasi.

14


Sebuah kolom kapiler lebar 30 m × 0,53 mm diameter × 40 m digunakan pada temperatur konstan dari 105 °C dalam kromatografi gas- flame photo detector (GC-FPD). Carbonil sulfida (OCS), hidrolisis yang merupakan salah satu sumber utama H2S dalam air laut, juga diukur bersamaan dengan gas H2S untuk Analisis S bebas. Batas deteksi yang berkisar 0,5 µmol /kg dan 0,1 µmol /kg untuk H2S dan OCS, dan presisi diperkirakan lebih baik dari ± 5% berdasarkan deviasi dari beberapa pengukuran sampel air laut yang sama. Kurva kalibrasi yang diamati menggunakan gas standar untuk 4,81 ppm (v/v) dari H2S dan 4,59 ppm (v/v) dari OCS untuk pengenceran nitrogen.

15

16Metode GC-FPD2. Hasil dan Pembahasan

Lanjutan... Metode GC-FPD2. Hasil dan Pembahasan

Profil vertikal bebas S, jumlah logam-S, terlarut logam-S, dan OCS ditunjukkan pada Gambar. Dalam permukaan airkonsentrasi bebas S adalah ~ 30 µmol / kg. Nilai ini meningkat dengan kedalaman dan mencapai maksimum dari 54,5-59,5 µmol / kg di bagian bawah, yang ada di dalam tepi kaldera. Namun, konsentrasi-S bebas secara signifikan lebih tinggi daripada yang dilaporkan untuk laut terbuka dengan nilai-nilai 19 µmol / L di atas 50 m dan di bawah 5 µmol / kg di kedalaman lainnya.

Konsentrasi total dan logam-S terlarut tetapkonstan dalam kesalahan analitis di seluruh kolom air pada 332-354 pmol/kg. Profil vertikal seragam yang diamati dengan jelas menunjukkan bahwa sebagian besar logam sulfida ada dalam bentuk terlarut pada seluruh kolom air, apakah benar-benar larut atau dalam bentuk partikel dengan diameter <0,2 m, dengan stabilitas tinggi bahkan dalam kondisi oksik dari daerah penelitian.

Konsentrasi rata-rata OCS adalah ~ 40 μmol/kg di atas 40 m, yang sedikit lebih tinggi dari yang di bawah 40 m di ~ 30 μmol/kg. OCS dalam air laut memiliki dua proses produksi: bahwa melalui fotolisis senyawa terlarut organik sulfur di permukaan air dan melalui respirasi bakteri / regenerasi bahan organik di perairan yang lebih dalam proses yang dikenal sebagai produksi gelap. Cairan hidrotermal mengandung OCS kecil dan dengan demikian bukanlah sumber OCS.

17

18Metode SCP (Stripping Chronopotentiometry)

1. Pengambilan Sampel

Untuk optimalisasi teknik, berbagai tes menggunakan air laut yang dilakukan pada Sampel air laut pesisir dikumpulkan di Teluk Brest dan sampel hidrotermal dikumpulkan di lapangan Lucky Strike (Mid-Atlantic Ridge, 37,3 °N) dalam air laut -zona hidrotermal (kisaran suhu 4-70 °C). Sampel hidrotermal air laut segera disimpan pada -20 ° C dengan headspace minimum seperti sebelumnya direkomendasikan untuk spesies thioarsenic sampai tes optimasi di laboratorium. Pembekuan sampel dilakukan untuk meminimalkan perubahan keseimbangan kimia dan menganalisis sampel yang sedekat mungkin dengan realistis, kondisi alam.

19Metode SCP

2. Penentuan Sulfida oleh stripping chronopotentiometry (SCP)

Stripping chronopotentiometry (SCP) terdiri dari 2 langkah yaitu elektrolisis dan stripping. Selama elektrolisis atau yang disebut tahap deposisi, HS- diendapkan pada kawat emas dengan menerapkan potensial oksidasi. Dalam kondisi ini, Au(0) pada permukaan elektroda teroksidasi menjadi Au(III) dengan yang bereaksi terhadap HS-sebagai berikut:

20Lanjutan…Metode SCP


Jumlah sulfida yang tersimpan (ns) Ditentukan oleh kaidah difusi Fick yang mengansumsikan bahwa ukuran difusi lapisan konstan selama tahap deposisi dan ditentukan dalam persamaan:

Di mana [HS-] (Mol cm-3) adalah konsentrasi sulfida, D (cm2s-1) adalah koefisien difusi, -e(cm) adalah ketebalan lapisan difusi dalam kondisi bergetar, A (cm2) adalah daerah permukaan elektroda, dan td (s) adalah waktu deposisi.



Dalam tahap stripping, penerapan arus reduktif konstan mengarah kereduksi Au(III) (2arah dalam reaksi di atas). Jumlah sulfida langsung berkaitan dengan waktu yang sesuai dengan reduksi Au(III) ke Au (0) yang diperoleh dengan pemantauan variasi potensi elektroda kerja (E) sebagai fungsi dari waktu (t). Dari chronopotentiogramini, kurva turunan (yaitu dt / dE vs E) ditetapkan di mana jumlah bahan yang distripping sebanding dengan daerah puncak. Telah terbukti bahwa kapasitif arus pengisian secara efektif dihilangkan dengan cara ini.



Daerah puncak sesuai dengan waktu yang digunakan untuk strip analit dari elektroda (ts di ms) dan dapat dinyatakan sebagai berikut:

Di mana k adalah koefisien perpindahan massa yang menggabungkan D dan -e, besarnya is diterapkan pada saat itu dan i0 yang merupakan jumlah arus ini hilang dengan reaksi samping karena difusi spesies direduksi ke elektroda dan / atau reaksi bersaing di substrat elektroda permukaan. Dengan asumsi kondisi is>> i0 terpenuhi selama stripping, variasi kecil dalam lapisan difusi tidak akan terlalu mempengaruhi ts dalam hal ini.

23Metode SCP 3. Hasil dan Pembahasan

Ketidakstabilan spesies sulfida disebabkan berbagai oksidan dalam air laut, seperti oksigen terlarut, hidrogen peroksida atau iodat yang diketahui bereaksi dengan sulfida bebas dalam hitungan jam. Beberapa kondisi dapat meningkatkan hilangnya kadar sulfida bebas dalam sampel misalnya dengan gaya gerak listrik, ketika menggunakan elektroda tetes merkuri, sulfida dengan cepat menghilang (beberapa menit) karena terbentuk endapan dengan merkuri dalam sel voltametri. Baru-baru ini, Deleon dkk. menunjukkan bahwa hilangnya sulfida dalam sampel yang terkena udara bukan disebabkan oleh oksidasi tetapi terjadi penguapan H2S.

24KESIMPULAN

Sulfida di dalam air laut berasal dari reduksi ion sulfat oleh bakteri Desulfovifrio desulfuricant) dan penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme.

Metode yang dapat digunakan untuk menentukan kadar sulfida di laut adalah metode spektofotometer, metode HACH, metode GC-FPD, dan metode SCP (Stripping Chronopotentiometry-Katodik Stripping Voltametri).

25TERIMA KASIH..!!!

ppt kalut-1

Documents