LAPORAN PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI ANALISA BOD Dosen Pembimbing : Ir. Endang Endang Kusumawati, MT.
Nama
: Fristy Utami
(08414012)
Gilang Rifani
(08414013)
Helmi Mauluddin Alrasyid
(08414014)
Kelompok
: IV
Kelas
: 3A-TKPB
PRODI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2011
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Pencemaran air dapat menyebabkan kerugian ekonomi dan sosial, karena adanya gangguan oleh adanya zat-zat beracun atau muatan bahan organik yang berlebih . Keadaan ini akan menyebabkan oksigen terlarut dalam air pada kondisi kritis, atau merusak kadar kimia air. Rusaknya kadar kimia air tersebut akan berpengaruh terhadap fungsi dari air. Besarnya beban pencemaran yang ditampung oleh suatu perairan, dapat diperhitungkan berdasarkan jumlah polutan yang berasal dari berbagai sumber aktifitas air buangan dari proses-proses industri dan buangan domestik yang berasal dari penduduk. Telah banyak dilakukan penelitian tentang pengaruh air buangan industri dan limbah penduduk terhadap organisme perairan, terutama pengaruhnya terhadap ikan. Akibat yang ditimbulkan antara lain dapat menyebabkan kelumpuhan ikan, karena otak tidak mendapat suplai oksigen serta kematian karena kekurangan oksigen ( anoxia) yang disebabkan jaringan tubuh ikan tidak dapat mengikat oksigen yang terlarut dalam darah. Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan mengamati beberapa parameter kimia, sepeti oksigen terlarut ( Dissolved Oxygen = DO) dan kebutuhan oksigen biologis ( Biological Oxygen Demand = BOD).
1.2
Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah : -
Dapat menghitung faktor ketelitian dan penetapan angka KMnO 4 yang digunakan,
-
Dapat membuat larutan pengencer dan melakukan pengenceran,
-
Dapat menghitung oksigen terlarut yang ada dalam sampel air limbah pada hari ke 0 dan pada hari ke 5.
BAB II DASAR TEORI
BOD atau Biochemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologis merupakan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme untuk menguraikan zat organik yang terdapat dalam air limbah. BOD merupakan suatu parameter yang sering digunakan untuk menentukan karakteristik zat polutan dalam limbah cair yang dapat digunakan untuk mengetahui derajat pencemaran air limbah domenstik maupun industri. Makin banyak zat organik, makin tinggi BOD-nya. Nilai BOD dipengaruhi oleh suhu, cahaya, matahari, pertumbuhan biologik, gerakan air dan kadar oksigen. Pada air sungai yang bersih, nilai BOD berkisar sampai 10 ppm. Jika nilai BOD lebih besar dari 10 ppm maka dianggap telah terkontaminasi. Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO 0) dari sampel segera setelah pengambilan contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah o
diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20 C) yang sering disebut dengan DO 5. Selisih DO0 dan DO5 (DO0 - DO5) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode Winkler, iodometri). Untuk mempermudah penetapan BOD atau terhindar dari pengulangan yang akan memerlukan waktu lama maka dilakukan langkah-langkah di bawah ini : 1. Perkirakan kebutuhan oksigen untuk mendapatkan pengenceran yang mendekati, perlu dilakukan penentuan angka KMnO 4 terhadap sampel 2. Pengenceran yang bervariasi lebih memungkinkan terhindar dari kegagalan penetapan Gangguan yang umumnya terdapat pada analisa BOD adalah : 1. Proses nitrifikasi dapat mulai terjadi di dalam botol BOD setelah 2-10 hari 2-
+
2NH4 + 3O2 → 2NO + 4H + 2H2O 2-
2NO + O2 → 2NO3
Nitrifikasi perlu oksigen. Seringkali nitrifikais tidak terjadi karena suhu 10oC atau karena air sungai yang tercemar telah sampai ke muara sehingga nitrifikasi pada botol BOD tidak berlaku. 2. Zat
beracun
dapat
memeperlambat
pertumbuhan
bakteri
(memperlambat reaksi BOD) bahkan membunuh organisme tersebut. 3. Kemasukan/keluarnya oksigen dari botol selama inkubasi harus dicegah. Dengan ditutup hati-hati (di atas tutup botol bisa diberi air/waterseal). 4. Nutrien merupakan salah satu syarat bagi kehidupan bakteri. Sehingga sebaiknya setiap botol BOD ditambah dengan nutrient secukupnya. 5. Karena
benih
dari
bermacam-macam
bakteri
dapat
berkurang
jumlahnya/kurang cocok bagi air buangan maka pembenihan harus dilakukan dengan baik.
BAB III METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Alat :
Bahan :
a. Gelas ukur
a. Aquadest
b. Gelas kimia
b. Sample (air limbah)
c. Labu Erlenmeyer
c. Larutan KMnO4 0,01 N
d. Botol BOD
d. Larutan H2SO4 6 N
e. Pipet tetes
e. Larutan CaCl2
f. Bola hisap
f. Larutan FeCl3
g. Pipet volume
g. Larutan MgSO4
h. Buret
h. Larutan asam oksalat 0,01 N
i.
Batang pengaduk
i.
Larutan buffer fosfat
j.
Hot plate
j.
Cairan bibit seed/mikroba
k. Kompan
k. Larutan MnSO4 0,1 N l.
Larutan TiSO4
m. Larutan kanji n. Pereaksi O2
3.2 Pereaksi
a. Air suling yang tidak boleh mengandung Cu lebih dari 0,01 mg/l, klor, kloramin, alkali, zat organik atau asam. b. Larutan buffer posfat c. Larutan garam-garam berikut secara terpisah dan air suling steril 8.5 gr KH2PO4 21.8 gr K2HPO4 33.4 gr Na2HPO4 3.24 gr KNO3
Campurkan larutan-larutan tersebut dan encerkan dengan air suling hingga 1000 ml
simpan ditempat gelas dan dingin. Larutan ini bila keruh atau sudah disimpan lebih dari satu bulan tidak dapat digunakan lagi.
d. Larutan Magnesium Sulfat Larutkan 22.5 gr MgSO 4 . 7H2O dalam air suling, hingga 1 liter. e. Larutan Feriklorida Larutkan 27.5 gr FeCl 3 . 6H2O dalam air suling, hingga 1 liter. f.
Larutan Kalsium Klorida Larutkan 22.5 CaCl 2 Andhydrous dalam air suling hingga 1 liter
g. Larutan Natrium Hidroksida 1 N Larutkan 40 gr NaOH dalam air suling hingga 1 liter h. Larutan asam klorida 1 N Encerkan 84 ml HCl 36% dengan air suling hingga 1 liter
3.3 Skema Kerja
a. Penetapan Angka KMnO 4
Pemberantasan reduktor dari labu Erlenmeyer Siapkan 100 ml air kran dalam Erlenmeyer 250 ml, masukan 3 butir batu didih, tambah 5 ml H2SO4 dan tambah 5 ml KMnO 4 Panaskan hingga mendidih selama 10 menit
Setelah warna KMnO 4 tidak hilang, buang seluruh cairan tersebut
Penetapan angka KMnO 4 Masukan 10 ml sampel, 90 ml aquadest, 5 ml H2SO4 4 N dalam labu Erlenmeyer.
Panaskan hingga terdapat gelembung di dasar cairan
Tambahkan 10 ml KMnO 4 0.01 N kemudian didihkan 10 menit tepat
Tambah 10 ml asam oksalat, kemudian titrasi dengan KMnO4 0.01 N dan catat kebutuhan KMnO4 (a)
Penetapan factor ketelitian KMnO4 Cairan bekas pemeriksaan di atas ditambah lagi dengan asam oksalat 0.01 N sebanyak 10 ml Titrasi dengan KMnO4 0.01 N dan catat kebutuhan KMnO 4 (b)
b. Pembuatan larutan pengencer Masukan kedalam jerigen 2 liter aquadest, 1 ml larutan buffer fosfat, 1 ml larutan CaCl 2, 1 ml larutan FeCl2, 1 ml MgSO4, dan1 ml cairan bibit
Lakukan aerasi selama 30 menit
c. Pembuatan pengenceran
Bila didapat angkan KMnO 4 sebesar 100 mg/l untuk air limbah domestik pada umumnya tiga kali pengenceran 1. P1=100/3=35 artinya 1 bagian sampel + 34 bagian pengencer 2. P1=100/5=20 artinya 1 bagian sampel + 19 bagian pengencer
3. P1=100/7=15 artinya 1 bagian sampel + 14 bagian pengencer
Untuk tiap pengenceran dibutuhkan hasil volume sebanyak 650-700 ml
Untuk P1=20 35 ml sampel + 665 ml pengencer
Dimasukkan ke dalam 2 botol BOD
Botol 1 ditetapkan langsung BOD nya 0 Botol 2 di inkubasi 20 C selama 5 hari
Pada hari ke lima tetapkan O 2 terlarutnya
Lakukan juga penetapan BOD untuk air pengencer
d. Penetapan Oksigen terlarut metode winkler 1 ml larutan MnCl 2, 1 ml larutan pereaksi O 2
Ke dalam botol BOD yang berisi penuh dengan sampel
Selama botol ditutup, lalu dikocok
Biarkan 10 menit (untuk pengendapan dan penyempurnaan)
Bagian atas cairan di dalam botol dituangkan ke Erlenmeyer (kira-kira 1/3 sampai ½ isi botol)
Tambahkan 1 ml H 2SO4 pekat ke dalam cairan di Erlenmeyer maupun di dalam botol, kocok
Titrasi dengan larutan thiosulfat 1/80 N (warna menjadi kuning jerami) Tambahkan beberapa tetes larutan kanji Titrasi dilanjtukan (warna biru hilang) Catat ml thiosulfat total antara titrasi cairan di Erlenmeyer dan titrasi cairan di botol
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Data Pengamatan
4.1.1 Tabel pengamatan penetapan angka KMnO 4 No.
Campuran
Pengamatan
1.
Campuran 10 ml sampel +
Larutan
90 ml aquadest + 5 ml
penambahan sampel
sedikit
keruh
karena
H2SO4 2.
Campuran no 1 dipanaskan
Larutan menjadi berwarna ungu
+ 10 ml KMnO4 0,01 N 3.
Setelah penambahan 10 ml
Tidak terjadi perubahan warna
asam oxalate 0,01 N
maka di tambah lar oksalan 0,1 N sehingga Warna larutan berubah menjadi tidak berwarna
4.
Setelah dititrasi dengan lar.
Warna
KMnO4 0,01 N
muda
larutan
menjadi
ungu
vol. KMnO4 yang dibutuhkan adalah 1,5 ml (a)
4.1.2 Tabel pengamatan penetapan ketelitian KMnO 4 0,01 N No.
Campuran
Pengamatan
1.
Campuran bekas pebetapan
Larutan menjadi bening (tidak
+ 10 ml as. Oksalat 0, 1 N
berwarna)
Setelah dititrasi dengan lar.
Warna larutan menjadi ungu
KMnO4 0,01 N
muda
2.
vol. KMnO4 yang dibutuhkan adalah 81 ml
4.1.3 Tabel Pengamatan oksigen terlarut
No.
Volume thiosulfat
Volume thiosulfat
Botol (volume botol
1/80 N
1/80 N
BOD)
(mL ) pada hari
(mL) pada hari
ke -0
ke-5
1.
2.
3.
Blanko I
4 ml
Blanko II
34
Sample I
1,5 ml
Sampel II
23 ml
-
Blanko I
-
2.5 ml
(C)
(A)
Blanko II 4.
Sampel I
-
1,1 0,6
4.2 Pengolahan Data
Perhitungan/Penetapan Angka KMnO 4 Factor ketelitian = 10/ml KMnO4 = 10/81 ml = 0.1234 mg/lt KMnO4 = (1000/ml sampel) x {(10,0 + a) f – 10,0} 0,01 x 31,6 = (1000/10 ml) x {(10,0 + 1,5) 0.1234 – 10,0} 0,01 x 31,6 = 100 x -0,0858 x 31,6 = -271,156 mg/lt KMnO 4 Dikarenakan angka KMnO 4 bernilai negatif, maka dilakukan pemisalan angka KMnO4 yaitu sebesar 100 mg/lt KMnO 4 Maka P = 100/5 = 20 (artinya 1 bagian sampel + 19 bagian pengencer)
Perhitungan nilai BOD setelah dilakukan pengenceran (P) sebanyak 20 kali
mg/l O2
(D)
2.9 ml
Sampel II
Ket
(B)
mg/l O2
mg/l O2
mg/l O2
Perhitungan nilai BOD pada sampel BOD = P(A-B) – (C-D) = 20 ( - ) – ( - ) = 139.322 – 10,0871 = 129,522 mg/l
BAB V PEMBAHASAN Nama
: Fristy Utami
NIM
: 08414012
Pada praktikum ini dilakukan analisa Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOK). BOD merupakan jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk menguraikan zat organik dalam air limbah. Prinsip pengukuran BOD adalah mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO 0) dari sampel segera setelah pengambilan sampel, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang o
telah diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20 C) yang sering disebut dengan DO 5. Jadi pada prinsipnya dalam kondisi gelap, agar tidak terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen. , dan dalam suhu yang tetap selama lima hari, diharapkan hanya terjadi proses dekomposisi oleh mikroorganime, sehingga yang terjadi hanyalah penggunaan oksigen, dan oksigen tersisa ditera sebagai DO5. Temperatur 20
o
C
o
dalam inkubasi juga merupakan temperatur standard. Temperatur 20 C adalah nilai ratarata temperatur sungai beraliran lambat di daerah beriklim sedang (Metcalf & Eddy, 1991) dimana teori BOD ini berasal. Selisih DO 0 dan DO5 (DO0- DO5) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Pengukuran oksigen dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode Winkler). Pada praktikum ini angka KMnO4 yang deperoleh berniali negatif hal ini dikarenakan dalam proses penetapan angka KMnO4 tersebut oksalat yang digunakan normalitasnya sudah berkurang sehingga untuk angka KMnO4 ini diasumsikan 100 mg/lt KMnO 4. Pada analisa atau penetapan BOD ini dilakukan pengenceran, hal ini dilakukan agar kebutuhan oksigen mencukupi selama proses penetapan berlangsung. Pada penetapan oksigen terlarut untuk DO 5, Volume thiosulfat yang dibutuhkan lebih sedikit bila dibandingkan dengan volume thiosulfat untu DO 0. Hal ini menunjukan penurunan jumlah oksigen akibat adanya penggunaan oksigen oleh mikroorganisme untuk menguraikan zat organik. Berdasarkan percobaan, diperoleh hasil penetapan BOD sebesar 129,522 mg/l. Nilai tersebut sangat besar bila dibandingkan dengan nilai BOD pada air sungai yang berkisar sampai 10 mg/l. Sehingga hal ini menandakan bahwa pada sampel tersebut banyak terkandung senyawa organik.
BAB VI KESIMPULAN
Berdasarkan pecobaan maka dapat disimpulkan : 1. Faktor ketelitian yang diperoleh adalah 0,1234 dan angka KMnO 4 adalah 271,156 mg/lt KMnO4 (karena bernilai negatif maka diasumsikan 100 mg/lt) 2. Nilai BOD adalah 129,522 mg/l sehingga dikategorikan tercemar (BOD air sungai bersih adalah 10 mg/l)
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet praktikum “ Analisa BOD”, Laboratorium Pengolahan Limbah, Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung : Bandung Kimia Lingkungan. 1995. PAAK : Bandung www.google.com
