praktikum pengolahan limbah

Penuntun Praktikum Dasar-dasar Pengolahan Limbah

PERCOBAAN 1

PENENTUAN KADAR ASAM DALAM AIR LIMBAH

I. TUJUAN

Untuk mengetahui penentuan kadar asam dalam limbah

II. LANDASAN TEORI

Air adalah semua air yang terdapat pada di atas maupun di bawah

permukaan tanah termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air

hujan, dan air laut yang dimanfaat di darat.

Dengan meningkatnya kegiatan manusia akan semakin meningkat pula

kebutuhan air dan hal ini akan cenderung meningkatkan pula jumlah limbah

yang di buang. Wadah-wadah air yang ada terutama sungai, danau, atau waduk,

saat ini masih merupakan tempat pembuangan limbah cair dan padat yang pada

gilirannya dapat menurunkan kualitas air.

Jika tingkat pencemaran sudah melampaui daya dukung atau daya lenting

badan air untuk untuk terjadinya proses pemurnian sendiri maka akan

mengakibatkan dampak yang serius terhadap kesehatan manusia dan

keseimbangan ekosistem.

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik

industri maupun domestik, yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat

tertentu, tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.

Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organic dan

anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat

berdampak negative terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia,

sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya

keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik

limbah.


Indikasi Pencemaran Air

Kualitas air secar umum menunjukkan mutu atau konisi air yang dikaitkan

dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Dengan demikian, kualitas air akan

berbeda dari suatu kegiatan ke kegiatan lain, sebagai contoh kualiatas air untuk

keperluan irigasi berbeda dengan kualitas air untuk keperluan air minum.

Pengelolaan air limbah adalah pengelolaan semua limbah yang berasal dari

rumah sakit yang kemungkinan mengandung mikroorganisme, bahan kimia, dan

radioaktif (DepKes, 1990) . Pengelolaan air limbah merupakan bagian yang sangat

penting dalam upaya penyehatan lingkungan yang mempunyai tujuan melindungi

masyarakat dari bahaya pencemaran lingkungan. Air limbah yang tidak ditangani

secara benar akan mengakibatkan dampak negatif khususnya bagi kesehatan, sehingga

perlu pengelolaan yang baik agar bila dibuang ke su atu areal tertentu tidak

menimbulkan pencemaran yang didukung dengan Instalasi Pengolahan Air limbah

(IPAL).

Salah satu pengukuran terhadap kualitas air yaitu kadar PH. Kadar PH adalah

jumlah kandungan ion hydrogen yang bersifat asam. Kadar PH yang terkandung dalam

sumber air dapat beragam sesuai dengan tempatnya masing-masing. Secara garis besar

sumber air memiliki dua golongan kadar PH yaitu:

Sumber air waduk buatan berkadar PH 6.45 hingga 6.7. Kadar tersebut

termasuk larutan asam. Air yang tertampung didalamnya merupakan air hujan dalam

jangka waktu yang cukup lama. Air tersebut tidak mengalir sehingga menyebabkan

penumpukan gas-gas kimia mengandung asam dan peningkatan kadar ion hydrogen.

Keberadaan tumbuhan air dapat membantu peningkatan kadar oksigen. Tumbuhan

menghasilkan oksigen dalam proses fotosintesis. Sehingga kadar hydrogen dapat terikat

oksigan membentuk molekul air lainnya Hal ini menyebabkan kadar PH air tidak

mencapai PH asam yaitu


menerus akan membantu pelarutan kadar keasaman dengan pengikatan ion hydrogen

sehingga tingkat keasaman air berkurang. Terjadi pemerataan suplai oksigen dalam

siklus riak air mengalir, Proses pemerataan oksigen dapat mengurangi kandungan

karbondioksida. Kegiatan manusia yang berkaitan dengan pembuangan limbah detergen

dapat menjadikan kandungan alkanitas meningkat.

. Menurut Hefni Effendi (2003) biota akuatik sensitif terhadap perubahan

PH dan bertahan hidup pada PH sekitar 7-8.5. Hal ini dapat dibuktikan dari tingkat

diversity dalam air sungai lebih beragam daripada air waduk buatan.

Kadar PH dapat dipengaruhi oleh faktor alami dan faktor manusia.

Pengendapan mineral tanah dan zat-zat asam dari air hujan merupakan faktor alami

siklus kadar asam. Faktor pendorong terjadinya tingkat pencemaran terbesar yaitu

aktivitas manusia sehari-hari. Pembuangan limbah industry baik kecil maupun besar

menjadi pemicu besar pencemaran air. Zat-zat asam ataupun basa akan mengikat kadar

oksigen dalam air sehingga menyebabkan tingkat pencemaran air meningkat.

pH adalah derajat keasman yang digunakan untuk menyatakan tingkat

keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksud keasaman ini

adalah konsentrasi ion hydrogen (H+) dalam pelarut air.

Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila

memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, sedangkan

nilai pH


Gambar 1. Kertas Lakmus

Lakmus adalah suatu kertas dari bahan kimia yang akan berubah warna jika

dicelupkan kedalam larutan asam/basa. Warna yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh

kadar pH dalam larutan yang ada.

Selain menggunakan kertas lakmus, indicator asam basa dapat diukur dengan pH

meter yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit/ konduktivitas suatu larutan.

Tidak semua mahluk bisa bertahan terhadap perubahan nilai pH, untuk itu alam

telah menyediakan mekanisma yang unik agar perubahan tidak tidak terjadi atau terjadi

tetapi dengan cara perlahan. sistem pertahanan ini dikenal sebagai kapasitas pem-buffer-

an.

pH sangat penting sebagai parameter kualitas air karena ia mengontrol tipe dan laju

kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain itu ikan dan mahluk-mahluk

akuatik lainnya hidup pada selang pH tertentu, sehingga dengan diketahuinya nilai pH

maka kita akan tahu apakah air tersebut sesuai atau tidak untuk menunjang kehidupan

mereka.

III. Alat dan Bahan

Alat

1. Botol ukuran 1000 ml

2. Kayu panjang

3. Kertas lakmus

4. Thermometer


Bahan:

1. Limbah kolam UNJA

IV. Prosedur Kerja

Limbah kolam UNJA

Termometer dan kertas

Indikator pH

Ukur suhu dan pH air di kolam

Ambil sampel pada bagian permukaan,

tengah dan bagian dasar kolam

campur air limbah dalam 1 botol

berukuran 1 liter

kertas Indikator pH

Cocokkan warna

pada kertas

indicator dengan

warna pada kotak

indicator pH

Akhir proses

(catat pH)


PERCOBAAN II

PENENTUAN PADATAN TERSUSPESI TOTAL TOTAL (TTS) SECARA

GRAMVIMETRI

I. Tujuan

Menentukan residu tersuspensi dalam contoh air limbah secara gravimetri

II. Landasan Teori

Air permukaan merupakan sumber yang potensial untuk memenuhi kebutuhan

air bersih bagi masyarakat karena jumah nya yang berlimpah. Namun,kualitasnya

secara umum lebih rendah disbanding sumber-sumber air lainya sehingga menuntuk

pengolahan yang juga lebih lengkap . dalam pengolahan air minum terutama yang

berasal dari air permukaan menghilangkan ataun menurunkan zat padat tersuspensi

maupun kolodial alami yang berasal dari mineral liat mempunyai muatan negative

pada kondisi yg dijumpai di alam

Dalam pengolahan aiar minum ,partikel koloid inin disisihkan dengan cara

koagulasi-flokulasi, Proses koagulasi dilakukan dengan penambahan bahan kimia

sebagai koagulan.dan dilakukan pengadukan cepat, untuk membentuk flok yang dapat

di endapkanpada prinsipnya,penambahan koagulan berfungsi untuk menetralkan

muatan partikel sehingga mempermudah penggabungan partikel tersebut menjadi

agregat yang lebih besar dan secara teknis dapat diendapkan(Stumm &Morgan.1996)

Penentuan total zat terlarut dalam memprediksi kualitas air tanah dari berbagai

contoh air. Total zat dalam air tanah terdiri dari 2 kandungan yaitu total zat padar

tersuspensi /Total Suspended Solid (TTs zat padat yang tertinggal dalam filter ukuran

>2um) berupa mineral dan total zat terlarut//Total Disoved Solid (TDS zat padat yang

melewati ukuran< 2um berupa kation dan anion. Kedua Kandungan zat rersebut sangat

penting dalam menentukan TDS yang berbeda-beda sehingga kualitas air tanah. Dapat

diprediksi kelayakan nya untuk dikomsumsi sebagai sumber air bersih . Sebanyak 6

contoh air tanah dariberbagaidaerah akan diteliti total zat padat terlarut. Cara mentukan


TDS adalah air tanah di uapkan sampai kering.didinginkan ,disimpan dalam

dessikator,ditimbang sampai berat konstan, dan menentukan kation dianalisis dengan

AAS .

Biasanya pdatan tersuspensi sangat menentuka sifat kualitas air yang selanjutnya

dapat mempengaruhi tingkat kelayakan penggunan. Air yang kandungan TSS-nya

cukup tinggi dapat menyebakan efek fisiologis, diamping air dengan kandungan

mineral (padatan terlarut) yang cukup tinggi tidak layak dipergunakan untuk kepwrluan

industry. Berdasarkan hal ini maka air yang kandungan TSS lebih besar dari 500mg/l

maka dari degi estetika tidak layak dipakai sebagai air minum maupun mandi .(Husein

yahya A, 1987)

Metode ini digunakan untuk menentukan residu tersupensi yang terdapat dalam

conyoh uji air dan air limbah secara gravimetric. Metode ini tidak termasuk penentuan

bahan yang mengapung, padatan yang mudah menguap dan dekomposisi garam

mineral . padatan tersupensi total(TSS) merupakan residu dari padatan total yang

tertahan oleh saringan dengan nukuran partikel maksimal 2um atau lebih besar dari

ukuran partikel koloid. Prinsip kerja dari percobaan ini contoh uji yang telah homogeny

disaring dengan kertas saring yang telah ditimbang , Residuyang telah tertahan pada

saringan dikeringkan sampai mencapai berat konstan pada suhu 103C sampai dengan

105 C. Kenaikan berat saringan mewakili padtan tersuspensi total(TSS). Jika padatan

tersuspensi menghambat saringan dan memperlama penyaringan ,diameter pori-pori

saringan perlu di perbesar atau mengurangi volume contoh uji . Untuk memperoleh

estiminasi TSS dihitung perbedaan antara padatan terlarut total pada padatan tota

Batasan Air Limbah untuk Industri

Parameter Konsentrasi(mg/l)

COD 100-300

BOD 50-150


Minyak nabati 5-10

Minyak mineral 10-50

Zat Padat yang tersuspensi 200-400

pH 6.0-9.0

Temperatur 38-40 (C)

Amonia bebas (NH3) 1.0-5.0

Nitrat(NO3-N) 20-30

Senyawa aktif biru metilen 5.0-10

Sulfida 0.05-0.1

Fenot 0.5-1.0

Slanida 0.05- 0.5

Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995

Dalam limbah ditemukan zat padat yang secara umum diklasifikasikan

kedalam dua golongan besar yaitu padatan tersuspensi. Padatan tersupensi terdiri dari

partikel koloid dan partikel biasa . Jenis partikel dapat dibedakan berdasarkan

diametrrnya .Jenis padatan terlarut maupun tersuspensi dapat bersifat organis maupun

sifat iorganis tergantung dari mana dari mana sumber limbah. Disamping Kedua jenis

padatan ini ada lagi padatan yang dapat terendap karena mempunyai diameter yang

lebih besar dan dalam keadaaan tenang dalam beberapa waktu akan mengendap sendiri

karena beratnya. Zat zat organic pada umumnya terdiri dari protein ,gangguan dan

bakteri.Pengukukuran konsentrasi mikroganisme dalam limbah diukur dengan zat padat

tersupensi yang menguap (volatile Suspensi Solid) pada temperatur tertentu.

Atom molekul Kolodial tersuspensi Padatan Padatan yang

dapat mengendap

Larutan Protein, tanah liat,

karbohidrat

Bakteri, kwartz Flok, lumpur aktif


III. Alat dan Bahan

Alat :

1. Goch Filter Porselen (50 ml)

2. Water Jet Pump

3. Kertas saring diameter 2,5 Gf/B

4. Filterring flash (500 ml)

5. Oven

6. Desikator

7. Pipet berskala 25 ml

8. Neraca Analitik 4 decimal

IV. Prosedur Kerja

Sampel air limbah

Disaring menggunakan kertas saring Whatman 41

Panaskan kertas saring di atas kawat kasa dengan menggunakan bunsen

Timbang kertas saring + residu

Akhir proses

(catat pH)

Tentukan konsentrasi TSS dalam sampel limbah


PERCOBAAN III

Metode pengujian oksigen terlarut (dissolved oxygen, DO) dalam air limbah

dengan elektrokimia

I. Tujuan

Untuk memperoleh kadar O2 terlarut dalam air atau limbah

II. Landasan Teori

Oksigen merupakan parameter yang sangat penting dalam air. Sebagian besar

makhluk hidup dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik

tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan merupakan

makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang

terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri.

Oksigen terlarut adalah banyaknya oksigen yang terkandung didalam air dan

diukur dalam satuan ppm. Oksigen yang terlarut ini dipergunakan sebagai tanda derajat

pengotor air baku. Semakin besar oksigen terlarut, maka menunjukan derajat pengotoran

relatif kecil. Rendahnya nilai oksigen terlarut berarti beban pencemaran meningkat

sehingga koagulan yang bekerja untuk mengendapkan koloida harus bereaksi dahulu

dengan polutan polutan dalam air menyebabkan konsumsi bertambah.

Keseimbangan oksigen terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi secara

bekesinambungan. Mikroorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air, untuk

pertumbuhannya membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang dapat

diperoleh dari bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang mati, maupun

oksigen dari udara.

Bahan organik tersebut oleh mikroorganisme akan diuraikan menjadi karbon

dioksida (CO2) dan air (H2O). CO2 selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman dalam air

untuk proses fotosintesis membentuk oksigen, dan seterusnya.

Oksigen yang dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik tersebut

akan diganti oleh oksigen yang masuk dari udara maupun sumber lainnya secepat


habisnya oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau dengan kata lain oksigen

yang masuk dari udara maupun dari fotosintesa tanaman air.

Apabila pada suatu saat bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai

akibatnya masuknya limbah aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri),

yang berarti suplai karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan

mikroorganisme akan berlipat ganda, yang berarti juga meningkatnya kebutuhan

oksigen, sementara suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi seperti ini,

kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang di manfaatkan oleh biota

air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen terlarut dalam air. Bila penurunan

oksigen terlarut tetap berlanjut hingga nol, biota air yang membutuhkan oksigen

(aerobik) akan mati, dan digantikan dengan tumbuhnya mikroba tidak membutuhkan

oksigen mikroba anerobik. Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik

juga akan memanfaatkan karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini

terbentuk gas metana (CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang berbau

busuk.

Kelarutan suatu gas pada cairan merupakan karakteristik dari gas tersebut sendiri

dan dipengaruhi oleh tekanan, ketinggian suatu tempat, suhu dan salinitas. Setiap

kenaikan 100 m dpl, tekanan atmosfer menurun 8-9 mmHg, dan kelarutan gas menurun

1,4 %. Kelarutan oksigen medium cair menurun seiring dengan naiknya suhu dan

banyaknya mineral yang terlihat dimedium tersebut.

Kelarutan oksigen dalam air dipengaruhi oleh:

1. Suhu air

2. Tekanan atmosfir

3. Kandungan garam-garam terlarut

4. Kualitas pakan

5. Aktivitas biologi perairan

(Reid & Wood, 1976 Dalam Koestawa, 1989).

Oksigen dalam perairan berasal dari difusi O2 dari atmosfir srrta aktivitas

fotosintesis oleh fitoplankton maupun tanaman lainnya. Kebutuhan oksigen pada ikan


bergantung: kebutuhan lingkungan bagi spesies tertentu dan kebutuhan konsumtif ~

metabolisme tubuh ikan

Fungsi oksigen:

1. Perana dalam pembakaran bahan bakarnya (makanan)

2. Untuk dapat melakukan aktivitas (berenang, reproduksi, pertumbuhan)

Ketersedian oksigen bagi ikan menentukan:

- Aktivitas ikan

- Konversi pakan

- Laju pertumbuhan

Pada kondisi DO 5 ppm

Rentang tingkat DO untuk pemeliharaan intensif: 5-8 ppm

Fotosintesis siang hari peningkatan kandungan oksigen terlarut

~ Keadaan cahaya / intesinsitas matahari

~ Keadaan air

~ Kepadatan Plankton

Konsentrasi oksigen menurun pada sore / malam hari (laju respirasi lebih dominan

dibandingkan laju fotosintesis)

Parameter Pengukuran Kualitas Air

Keadaan oksigen terlarut berlawanan dengan keadaan BOD. Semakin tinggi

BOD semakin rendah oksigen. Keadaan oksigen terlarut dalam air dapat menunjukan

tanda-tanda kehidupan ikan dan biota dalam perairan. Kemampuan air untuk

mengadakan pemulihan secara alami banyak tergantung pada tersedianya oksigen

terlarut. Angka oksigen terlarut yang tinggi menunjukan keadaan air semakin baik. Pada

temperatur dan tekanan udara alami kandungan oksigen dalam air alami bisa tercapai 8

mg/ liter. Adanya arus turbulensi pada sungai- sungai membuat kandungan oksigen


dalam air semakin tinggi. Aerator salah satu yang berfungsi meningkatkan oksigen

dalam air. Lumut dan sejenisnya ganggang menjadi sumber oksigen karena proses

fotosintesis melalui bantuan sinar matahari. Semakin banyak ganggang dalam air,

semakin tinggi kandungan oksigen. ( Ginting, Perdana. 2007, hal :57)

Metode ini meliputi cara uji kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen, DO) dari

contoh air dan air limbah, terutama untuk contoh yang mengandung kadar lebih besar

dari 50 NO2 mg/1 dan kadar besi (II) lebih kecil dari 1 mg/1 dengan menggunakan

metode yodometri (modifikasi azida) untuk kadar oksigen terlarut sama atau dibawah

kejenuhan.

Prinsip uji, oksigen terlarut beraksi dengan ion mangan (II) dalam suasana bisa

menjadi hidroksida mangan dengan valensi yang lebih tinggi (Mn IV). Dengan adanya

ion yodida (I) dalam suasana asam, ion mangan (IV) akan kembali menjadi ion mangan

(III) dengamn membebaskan oksigen terlarut yodin yang terbentuk kembali, kemudian

dititrasi dengan sodium thiosulfat dengan indikator amilum. (Penuntun Praktikum)

III. Alat dan Bahan

Alat:

1. Alat OT meter (instrumen)

2. Menggunakan cara Yodometri (modifikasi azida)

Bahan / Reagen:

1. 1 liter air limbah

2. Larutan mangan sulfat

3. Larutan alkali-iodidaazida

4. Indikator amilum 0,5 %

5 gr dilarutkan dengan 1 liter aquadest

5. Larutan kalium florida (KF)

6. Larutan thiosulfat 0,025 N


IV. Prosedur Kerja

Sampel limbah CPO (314 ml)

Sesuai volume botol winkler

+2ml larutan mangan sulfat

+ 2 ml larutan alkali-azida (dalam botol

lain)

Biarkan 10 menit (sampai terjadi pengedapan)

Pindahkan 100 ml larutan yang jernih

Kedalam erlenmeyer 500 ml

+ 2 ml H2SO4Pekat (pada botol

sampel)

Aduk botol hingga semua endapan melarut, pindahkan

Kedalam erlenmeyer 500 ml yang telah digunakan sebelumnya

Titrasi dengan larutan Na2S2O3 0,025 N

Titik akhir

Titrasi ditandai

Dengan terbentuknya warna

Coklat muda

Lanjutkan titrasi hingga warna biru hilang pertama kali

Catat V Na 2S2O3 terpakai

+ 1-2 ml indikator kanji


Percobaan IV

Penentuan Biological Oxygen Demand (BOD)

dalam Air Limbah

1. Tujuan

Menentukan kadar BOD dalam sampel air limbah

2. Landasan Teori

Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan Oksigen Biologis (KOB)

adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses

mikrobiologis yang benar-benar terjadi dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen

yang dibutuhkan bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua zat

organis yang terlarut dan sebagian zat-zat organis yang tersuspensi dalam air.

Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beben pencemaran akibat air

buangan penduduk atau industri, dan untuk mendisain sistem-sistem pengelolahan

biologis bagi air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organis adalah pristiwa alamiah;

kalau sesuatu badan air dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen

terlarut, dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian

ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi aneorobik dan dapat menimbulkan busuk pada

air.

Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen

didalam air, dan proses tersebut berlangsung dengan karena adanya bakteri aerob.

Sebagai hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air dan reaksi aksida dapat

dituliskan sebagai berikut:

CnHaObNc + (n + a/4 b/2 3c/4) O2v nCO2 + ( a/2 3c/2) + H2O + cNH3

Atas kerja reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari di dimana 50%

reaksi telah tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100 % tercapai maka

pemeriksaan BOD dapat dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organis.


Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari penurunan

kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik dari luar, umumnya

digunakan uji BOD atau COD.

Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (kob)

menunjukan jumlah oksigen terlaru yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk

memecah atau mengoksidasikan bahan organik dalam air.

Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menunjukan jumlah

atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative jumlah oksigen

yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasikan bahan organik dalam air

tersebut tinggi,berarti dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia (bahan

organik), oleh karena itu secara tidak langsung BOD selalun dikai[tkan dengan bahan

kadar organik dalam air.

BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen

yang habis dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam

suatu volumme air pada suhu 20 derajat celcius.

BOD 500 mg / liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh

mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20 derajat

celcius.

Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefiniskan sebagai banyaknya oksigen yang

di perlukan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik.

Pemechan bahan organik di artikan bahwa bahan organik ini di gunakan oleh organisme

sebagai bahan makanan dan energiny diperoleh dari proses oksidasi (PESCOD, 1973).

Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat

pencamarahan air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran

pencemaran dari tingkat dulu kemuara. Sesunguhnya penentuan BOD merupakan suatu

prosedur bioassay yang menyangkut pengkuran bnayaknya oksigen yang digunakan

oleh organisme selama organisme tersebut menguraikan bahan organic yang ada dalam

suatu perairan,pada kondisi yang hampir sama dengan kondisi yang ada di alam. Selama

pemeriksaan BOD, contoh yang di periksa harus bebas dari udara luar untuk mencegah


kontaminasi dari oksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi air buangan atau sampel

tersebut juga harus berada pada suatu tingkat pencemaran tertentu, kalini untuk menjaga

oksigen terlarut selalu ada selama dalam pemeriksaan. Hal ini penting di perhatikan

mengingkat kelarutan oksigen dalam air terbatas dan hanya berkisar 9 ppm pada suhu

200

C (SAWYER & MCARTY, 100978).

III. Alat Dan Bahan

Alat :

1. Lemari penyimpanan KOB/BOD

2. Botol KOB/BOD

3. Gelas ukur

4. Gelas piala

Bahan :

1. Parutan manggan sulfat

2. Larutan altali yodida azida

3. Larutan kanzi

4. Larutan sodium thtiosurfat 0,025 N

5. Larutan KI


IV. Prosedur Kerja

Sampel (air limbah)

Masukkan sebanyak botol BOD

(lapisi dengan aluminium foil)

Disimpan di tempat gelap (selama 5 hari)

+1 ml larutan mangan silfat

+ 1 ml larutan alkali yadida-azida

Dibiarkan 5 -10 manit

+ 1 ml H2SO4 pekat

Dititrasi dengan Na2S2O3 0,025 N

+ 1 ml amilum

Titik akhir titrasi

terjadi perubahan

warna


Percobaan V

Metode Pengujian Kadar

Kebutuhan Oksigen Kimiawi Dalam Air Limbah (COD)

I . Tujuan

untuk memperoleh kadar KOK dalam air

II . Landasan Teori

Metode pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pelaksanaan

pengujian kebutuhan Oksigen Kimiawi (KOK) dalam air . Cara penguji KOK dalam air

yang mempunyai kadar antara 5-50mg/l KOK dengan menggunakan metode refluk

tertutup dan cara titrimetric.

Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode pengujian ini antara lain

kebutuhan oksigen kimiawi adalah jumlah mg oksigen yang di butuhkan untuk oksidasi

zat organic dalam satu literair dengan menggunakan oksidatorkalium dikromat . Larutan

baku adalah larutan yang mengandung kadar yang sudah di ketahui secara pasti dan

langsung di gunakan sebagai pembanding dalam pengujian. Blanko adalah suatu

medium yang tidak mengandung unsur yang di uji dan digunakan sebagai kadar standar

terendah.

Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigen nya

sangat rendah yang terlarut didalam air diserap oleh mikroorganisme untuk memecah

/mendegradasi bahan buangan organic sehingga menjadi bahan yang mudah menguap

(yang di tandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan organic juga dapat

bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air organic yang ada didalam air organik

makin sedikit kanadungan oksigen yang terlarut di dlamnya. Bahan buangan organic

biasanya berasal dari industry kertas, industry penyamakan kulit, industry pengolahan

bahan makanan( seperti industry pemotongan daging,inqdustri pengalengan ikan,

industry pembekuan udang, industry roti,indstri susu, keju dan mentega), bahan buangan


limbah rumah tangga, bahan buangan limbah pertaniaan, kotoran hewan dan kotoran

manusia dan sebagainya.

Dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut dengan ai rdapat ditentukan

seberapa jauh tingkat tingkat pencemaran air lingkungan telah terjadi. Cara yang

ditempuhuntuk maksud tersebut adalah dengan uji:

1.COD, singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen kimia untuk

reaksi oksidasi terhadap buangan didalam air.

2.BOD singkatan dari biological Oxiegen Demand, atau kebutuhan oksigen biologis

untuk memecah bahan buangan di dalam aair oleh mikroganisme.

Melalui kedua cara tersebut dapat ditentukan tingkat pencemaran air

lingkungan perbedaan dari kedua cara uji oksigen yang terlarut di dalam air tersebut

secara garis besar sebagai berikut ini.

Chemical Oxygen Demand (COD) Atau kebutuhan oksigen kimia (KOK)

adlah jumlah oksigen (mgO2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat yang ada

dalam 1 L sampel air

Angka COD merupakan ukuran pencemaran air melalui zat-zat organis yang

secara alamiah dapat di oksidasikan melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan

ukuran oksigen berkurang di dalam air

Oksigen terlarut adalah banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan

di ukur dalam satuan ppm Oksigen yang terlarut ini digunakan sebagai tanda derajat

pengotor air baku. Semakin besar oksigen yang terlarut maka akan menunjukkan

derajat pencemaran pengotoran kecil. Rendahnya nilai oksigen berarti beban

pencemaran meningkat sehingga koagulanyang bekerja untuk mengendapapkan kolodia

harus beraksi lebih dahulu dengan polutan-polutan dalam air menyebabkan komsumsi

bertanbah.

Pengukuran kekuartan Limbah dengan COD adlah bentuk lain pengukuran

kebutuhan oksigen dalam air limbah.Metode lebih singkat waktunya dibandinkan

dengan analisa BOD. Pengukuran ini menekankan kebutuhan oksigen akan

kimiandimana senyawa-senyawa yg diukur adalah bahan-bahan yg tidak dipecah secara


biokimia Adanya racun atau logam tertentu dalam limbah pertumbuhan bakteri akan

terhalang dan pengukuran BOD menjadi tidak realistis. Untuk mengatasinya lebih tepa

mengoksidasi zat-zat anorganis dan anorganis sebagaimana pada BOD .Angka COD

merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat Anorganik Dalam laboratorium

pengukuran COD dilakukan dengan sesaat dengan membuat zat pengoksidasiK2Cr2O7

yang digunakan sebagai ssumber ksigen .

Perbandingan BOD dengan COD pada umumnya bervariasi untuk sebagai jenis

limbah yaitu sebagai berikut:

Jenis Air Buangan BOD5/COD

Dari Rumah Tangga 0,4-0,6

Air sungai 0,1

Buangan organik 0,5-0,65

Bungan Anorganik 0.2

III. Alat dan Bahan

Alat:

1. Oven 22oC yang dilengkapi dengan pengatur suhu , dan telah dipanaskan pada

150oC pada saat digunakan

2. Tabung KOK yang mempunyai tinggi 150 mm dan garis tengah 25 mm terbuat

dari gelas boro-silikat mempunyai tutup asah dan unit pengaman unit pengaman

tutup

3. Burret otomatis dengan ketelitian 0.05 ml atau burret 25 ml

4. labu ukur 100 ml dan 1000 ml

5. gelas ukur100 ml

6. pipet seukuran 10 ml

7. labu erlemeter 100 ml


8. gelas piala 100 ml

Bahan / Reagan:

1. laruta campuran kalium dikromat-merkury sulfat, K2Cr2O7-HgSO4

2. larutan campuran asam sulfat-perak sulfat, HgSO4-Ag2SO4

3. Larutan indiator feroin

4. serbuk fero ammonium sukfat,Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

5. larutan baku kalium dikromat,K2Cr2O7, 0,025 N

6. asm sulfat pekat, H2SO4

7. air suling atau air demineralisasi yg mempunyai DHL 0,5-2 mhos/cm

8. serbuk asam sulfamat,NH2SO3H.

IV. Prosedur Kerja

A. Blanko

5 ml K2Cr2O7-HgSO4

Aduk campuran di dalam tabung KOK kemudian tutup

+ 10 ml HgSO4-Ag2SO4

+ 2 ml H2SO4

+ indicator Ferroin 3 tetes

Masukkan dalam blanko

Masukkan ke dalam oven suhu 150oC selama 2 jam

Keluarkan tabung dari oven dan biarkan hingga dingin

Pindahkan campuran ke labu Erlenmeyer 100 ml dan bilas dengan 10 ml aquadest


B. Sampel

Titrasi dengan Ferro Ammonium Sulfat 0,025 N

Titik akhir titrasi larutan

terjadi perubahan warna

dari hijau menjadi merah

kecoklatan

catat volume Ferro Ammonium Sulfat yang terpakai

5 ml K2Cr2O7-HgSO4

Aduk campuran di dalam tabung KOK kemudian tutup

Titrasi dengan Ferro Ammonium Sulfat 0,025 N

+ 10 ml HgSO4-Ag2SO4

+ 2 ml H2SO4

+ indicator Ferroin 3 tetes

Masukkan dalam sampel

Masukkan ke dalam oven suhu 150oC selama 2 jam

Keluarkan tabung dari oven dan biarkan hingga dingin

Pindahkan campuran ke labu Erlenmeyer 100 ml dan bilas dengan 10 ml aquadest


Titik akhir titrasi larutan

terjadi perubahan warna

dari hijau menjadi merah

kecoklatan

catat volume Ferro Ammonium Sulfat yang terpakai


Percobaan VI

Pengawetan Sampel

I. Tujuan

Untuk mengetahui cara pengawetan sampel

II. Landasan Teori

Sampel lingkungan dengan konsentrasi kecil mudah mengalami perubahan

secara fisika, kimia, atau biologi. Oleh karena itu, sampel harus diawetkan sebelum

mengalami deterionasi, degradasi, atau penguapan. Idealnya, sampel lingkungan harus

dianalisis segera mungkin setelah pengambilan. Namun, hal itu tidak mungkin

dilakukan karena jarak antara lokasi pengambilan sampel dan laboratorium terlalu jauh.

Pengawetan sampel lingkungan meliputi pendinginan, pengaturan pH dan

penambahan bahan kimia untuk mengikat polutan yang akan dianalisis. Pendinginan

adalah cara pengawetan paling ideal sebab tidak mempengaruhi komposisi atau

menimbulkan gangguan saat analisis dilakukan. Pendinginan cepat pada suhu 40c akan

menghambat aktivitas mikroorganisme dan mengurangi penguapan gas serta bahan-

bahan orgainic. Pengawetan tersebut harus sejak transportasi sampel lingkungan dan

lokasi pengambilan sampel ke laboratorium, hingga analisis laboratorium. Oleh sebab

itu diperlukan ice box yang didesain secara khusus.

Biarpun begitu, penggunaan es kering (dry ice) dalam pengawetan sampel

lingkungan harus dihindari karena hal itu akan membekukan sampel dan memecahkan

wadah dari gelas. Selain itu hal tersebut akan mempengaruhi pH sampel (standar

methods, 1998). Pengawetan tersebut tidak menggangu analisis di laboratorium. Apabila

bahan pengawet digunakan, penambahannya segera mungkin setelah sampel diambil.

Pemambahan tersebut tergantung pada temperatur uji jika pengujian dilakukan dan

masing-masing sampel ditambahi pengwet yang sesuai.

Botol yang akan digunakan untuk sampel harus bersi, telah dibilas dengan air

suling kemudian dengan cairan yang akan mengisi botol tersebut dan kering (bila


mungkin). Catatan yang sama berlaku untuk alat pengambilan sampel, pipa, pompa dan

lain-lain dimana sampel akan mengali, harus bersih dan tidak boleh mengandung sisa-

sisa dari bekas sampel terdahulu. Terutama tumbuhnya lumut jamur harus dicegah.

Selain itu kontaminasi dari logam atau bahan. Alat pengambilan sampel yang dapat larut

dalam sampel harus dicegah. Besi, kuningan, perunggu dapat larut dalam air yang

bersifat asam atau basa, sedangkan bahan plastik dan karet dapat larut dalam air

buangan industri yang mengandung pelarut organik atau minya dan bensin.

Sampel dapat diambil secara terpisah dengan menggunakan ember botol plastik

atau kaca (terbuka dan diperberat, dimasukan kedalam sungai, saluran, sumur atau

lainnya sampai terisi penuh dengan sampel. Untuk mengambil sampel pada kedalaman

yang dikehendaki.

Cara pengawetan sampel tergantung dari analisa yang akan dilakukan, juga bagi

suatu unsur tertentu. Cara analisa dapat dipilih tergantung kemungkinan-kemungkinan

cara pengawetan yang ada.

Contoh air yang telah diambil perlu ditangani sedimikian rupa sehingga

kemungkinan adanya kontaminasi dari alat-alat yang dipakai dan juga oleh botol-botol

penyimpanan contoh dapat dihindari.

Bahan pembuatan botol penyimpanan contoh perlu diperhatikan dalam penelitian

suatu parameter yang mungkin kadarnya dapat dipengaruhinya. Pada umumnya botol

penyimpan contoh air yang terbuat dari bahan gelas. Akan tetapi untuk beberapa

parameter seperti fosfor, peptisida dan senyawa sejenisnya maka harus dipergunakan

botol gelas karena plastik dapat mempengaruhi kadar senyawa tersebut.

Botol plastik sebelim dipakai sebaiknya di iodisasi dengan cara merendamnya

dalam larutan KI 8% yang akan dicampur dengan 5% iodine. Selama satu minggu

dengan cara ini sifat reaktif dari botol plastik dapat dihilangkan (WHO-UNESCO;1987)

Untuk menangani contoh telah diambil maka perlu diperhatikan beberapa hal

sebagai berikut:


1. Harus yakin bahwa botol-botol penyimpan contoh sudah bersih benar sebelum

dibawa ke lapangan

2. Jika botol contoh telah pernah dipakai dengan pengawet tertentu maka

dipergunakan botol ini untuk parameter dengan pengawet yang sama

3. Cuci botol 2-3 kali dengan air contoh dimasukkan kedalam botol

4. Benda-benda terapung (sampah) dan sedimen dasar sungai terbawa pada waktu

pengambilan contoh air harus dibuang sebelum contoh dimasukkan kedalam

botol

5. Beri label yang cukup jelas dan tidak mudah terhapus pada botol-botol contoh

6. Awetkan contoh sebagaimana yang diperlukan sesuai dengan parameter yang

akan dianalisis sebelum contoh air dikirim ke laboratorium

(Husein, yahya A ; 1987)

Batas penyimpanan maksimun

Meskipun sampel lingkungan telah diawetkan sesuai persyaratan, hal itu tidak

berarti sampel tersebut akan stabil dalam jangka waktu lama. Oleh karena itu, sampel

harus di analisis sebelum mengalami perubahan (Dick, 1994). Batas penyimpanan

maksimun (maksimun storage recommended atau maximun holding time) untuk

masing parameter harus diketahui untuk mendapatkan pengujian yang akurat.

Pengawetan untuk menganalisis sampel lingkungan. Segera mungkin lebih

disebabkan oleh batasan waktu simpan masing-masing parameter uji alih wadah

sampel atau cara pengawetannya. Sebagai gambaran apabila sampel diambel ditempat

yang berjarak dua hari perjalanan dari laboratorium, akan analisis BOD dapat mewakili

kondisi sesungguhnya, hal itu dikarenakan batas penyimpanan maksimun di

rekomendasikan untuk BOD adalah 2 hari.

(lab. Lingkungan Air Bapeldalda Provinsi Jambi)

III. Alat dan Bahan

Alat:

1. Botol BOD


2. Gelas kimia

3. Batang pengaduk

Bahan:

1. H2SO4 Pekat

2. NaOH Pekat

3. Aquasest

IV. Prosedur Kerja

A. Pengawetan BOD

B. Pengawetan COD

Air Limbah

Dimasukan Ke dalam Botol

Didinginkan

Hasil

Air limbah


+3ml H2SO4


Ditambahkan Sampai pH 7

D. Pengawetan solid residu

Hasil

Air limbah


+NaOH

Dikocok sampai homogen

Hasil

Dikocok sampai homogen

Air limbah


Didinginkan

Hasil


Percobaan VII

Uji Kebutuhan Oksigen Kimiawi (KOK)

dengan Refluk Terbuka Searah Titrimetric.

I. Tujuan

a. Menemukan kadar KOK dalam sampel uji

b. Menentukan persen temu balik (%Recovery)

II. Landasan Teori

Jika menemukan air yang sudah tercemar,mungkin anda mengharapkandapat

menganalisis kandungan air itu, atau ingin mengetahui sifat kimia dan fisika air itu.

Spesies apa yang ada dan berapa jumlah organisme itu yg ada dalam air, serta

bagaimana hubungan antara kualitas air dngan macam dan jumlah penghuninya. Banyak

factor yang mempengaruhi a[a yang terkandung dalam air. Perhatikan hasil analisis

suatu contoh air dalam suhu tertentu.

Tabel 1. Parameter Air

Parameter Kadar

Suhu 20,5oC

Warna 6 satuan

Oksigen terlarut (OD) 6,5 bpj

Karbondioksida bebas 0,75 bpj

Kebebasan 61 bpj

Kesadahan 56 bpj

Nitrat 1,8 bpj

Amoniak 0,9 bpj

Fosfat 0,9 bpj

Padatan tersuspensi total (TSS) 4,6 meter

Padatan terlarut total (TDS) 62 bpj

Tuntunan Oksigen Biokimia (BOD) 11,0 bpj

Tuntunan Oksigen Kimia (COD) 73 mil

pH 7,7 bpj


Oksigen adalah gas berwarna, tetapi tidak berbau, tak berasa dan hanya sedikit

larut dalam air. Untuk mempertahankan hidu.pnya mahluk yang tinggal dalam air,baik

tanaman maupun hewan, bergantung kepada oksigen yg terlarut ini. ( Soenarwono.

1984. hal;83-84)

Kebanyakan memang orang tidak menyadari betapa pentingnya oksigen setiap

saat manusia dan hewan menghirup oksigen untuk menghasilkan energy. Disekitar kita

terdapat bansenyawa yang mengandung oksigen,sepeti air,batuan,tumbuhan dan hewan,

serta tubuh manusia sendiri. Elektron valensi oksigen adalah enam, maka diperlukan dua

e untuk memenuhi aturan octet, sehingga oksigen oksigen bebas berupa molekul O2

(oksigen)

: O O :

Secara alami, oksigen terbentuk dari proses fotesintesis

6 CO2 (g) + 6 H2O(l) C6H12O6 + 6 O2 (g)

Oleh sebab itu, tumbuhan dan plankton di laut berperan menjaga oksigen di

atmosfir, oleh karena itu, sangat penting menghijaukan lingkungan dengan tumbuhan

dan melestrikan organisme dilautan. ( S. syukri. 1999.hal: 589-590)

Oksigen terlarut dalam air

Oksigen yang terlarut dalam air diperlukan untuk menjaga kelestarian hidup dari

mahluk hidup yang ada di dalamnya. Dalam keadaan normal okigen yang digunakan

mahluk-mahluk hidup itu dapat di ganti dengan melarutnya udara dalam air dan proses

fotosintesis dari tanaman dalam air. Dengan demikian, dalam keadaan normal,

kosentrasi oksigen dalm air di anggap tetap. (Benny Karyadi. 1994. Hal:154)

Kehidupan di air dapat bertahan jika ada oksigen terlarut minimum sebanyak 5

mg oksigen setiap liter air ( 5 bpj atau 5 ppm). Selebihnya bergantung kepada ketahana

organisme, derajat kreativanya ,kehadiran pencemar,suhu air dan sebagainya. Umumnya

Cahaya

Klorofil


laju konsumsi kelarutan oksigen dalam air jika udara yg bersentuhan dengan permukaan

air itu bertekanan 760 mm dan mengandung 21% oksigen.

Tabel 2. Kelarutan oksigen dalam air

Suhu

(o C)

Kelarutan

(bpj)

0

5

10

15

30

25

30

14,6

12,7

11,3

10,1

9,1

8,3

7,5

Oksigen dapat merupakan factor pembatas dalam penentuan kehadiran mahluk

hidup air. Oksigen dalam danau misalnya berasal dari dan fotesintesis organisme yg

hidup didalam danau itu. Jika respirasi terjadi lebih cepat dariprinsip uji Zat organic

dioksidasi dengan campuran mendidih asam dan alum dikromat yg diketahui

normalitasnya dalam suatu refluk 2 jam. Kelibihan kalium dikromatyg tidak teruduksi ,

dititarsi dengan larutan ferro ammonium sulfat (FAS)

III. Alat dan Bahan

Alat :

1. Peralatan refluk, yang terdiri dari labu erlemenyer, pendingin Liebig 30 cm

2. hot plate

3. Labu ukur 100 ml dan 1000 ml

4. Buret 25 ml atau 50 ml

5. Pipet volum 5 ml;10ml; 15ml dan 50ml

6. Erlemenyer 250 ml (labu refluk) dan

7. Timbangan analitik


Bahan dan reagent:

1. Larutan baku kalium dikromat

2. Larutan asam sulfat

3. Indicator ferroin

4. Larutan Ferro ammonium sulfat ( FAS) 0,1 N

5. Larutan baku potassium Hidrogen Phtlat (KHP)

6. Serbuk HgSO4 0,2 g

IV. Prosedur Kerja

Akhir proses

10 ml Sampel air limbah

Titrasi dengan Ferro Amonium Sulfat (FAS) 0,1 N

Catat Volume Ferro Amonium Sulfat (FAS) 0,1 N

yang terpakai

+ 0,2 g HgSO4

+ 5 ml K2Cr2O7

+ 10 ml Ag2SO4

+ 2 ml H2SO4 pekat

praktikum pengolahan limbah

Documents