LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN I ASIDITAS, ALKALINITAS DAN CO2 Kelompok 15 1. Abrory Ben Barka (082001400002) 2. Bunga Oktafani (082001400013) (082001400013) 3. Fiona Putri Siata (082001400026) (082001400026) Asisten: Fajriani Widya Haryanti
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS ARSITEKTUR LANSEKAP DAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN UNIVERSITAS TRISAKTI 2016
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
1.1.1 Asiditas
Asiditas adalah kemampuan atau kapasitas air untuk menetralkan ion OH-. Penyebab Asiditas umumnya adalah asam-asam lemah, seperti H2PO4-, HPO4, CO2, HCO3, Protein dan ion-ion logam bersifat asam seperti Fe 3. Penentuan asiditas lebih sulit dibanding alkalinitas. Hal ini di sebabkan oleh adanya 2 (dua) zat utama yang berperan yaitu CO 2 dan H2S yang keduanya mudah menguap dan mudah hilang dari sampel yang di ukur. Total asiditas di tentukan oleh satuan dengan basa sampai titik akhir Fenolptalin (pH 8,2). Maka untuk asam mineral bebas di tentukan oleh satuan basa lemah sampai titik akhir indikator methil jingga pada pH 4,3. 4,3. Titrasi asam (asam kuat dan asam lemah) dengan larutan basa kuat memperlihatkan bahwa titik akhir titrasi belum tercapai sebelum pH mencapai kira-kira 8,5 ini memberikan pendapat bahwa setiap air yang pH nya lebih rendah dari 8,5 dianggap mengandung asiditas.
1.1.2 Alkalinitas
Alkalinitas menunjuk kepada suatu kemampuan untuk menerima ion hidrogen (atau untuk menetralisir asam) dan merupakan suatu lawan langsung dari keasaman. Alkalinitas juga merupakan suatu ukuran dari konsentrasi total senyawa-senyawa alkalin (basa) yang terlarut dalam air. Anio-anion basa (ion basa bermuatan negatif) yang terlibat terutama adalah : 1. ion karbonat (CO4-) 2. ion bikarbonat (HCO3-) 3. ion OH-
2
Dan dicerminkan dalam terma (term) konsentrasi setara kalsium karbonat (CaCO3). Alkalinitas diukur dengan cara titrasi dengan asam yang distandarisasi sampai titik akhir methyl orange (MO) pada sekitar pH 4.3 dan dicerminkan sebagai mg/L sebagai CaCO3. Sebagian besar air beralkalinitas tinggi juga mempunyai pH alkalin (pH >7) dan konsentrasi TDS yang tinggi. Alkalinitas dari suatu suplai air hatchery punya efek langsung dan tidak langsung terhadap kesehatan ikan. Alkalinitas menyediakan kapasitas menyangga (buffer) yang dibutuhkan untuk melindungi ikan yang dibudidayakan secara intensif melawan goyangan lebar pH air yang akan terjadi dikarenakan respirasi ikan dan tanaman akuatik. Sodium bikarbonat pada dosis 10-20 lbs per acre seringkali ditambahkan ke kolam ikan air hangat (tropis) untuk secara temporer memperbaiki alkalinitas rendah dan memperbaiki masalah NH3 dan CO2 yang muncul dari pH rendah atau tinggi. Untuk budidaya ikan intensif, alkalinitas 100150 mg/L direkomendasikan untuk menyediakan kapasitas menyangga (buffer) yang diperlukan untuk : 1. mencegah fluktuasi pH yang lebar 2. mendukung produksi algae 3. mencegah pelepasan logam berat, dan 4. untuk memungkinkan penggunaan senyawa tembaga untuk treatment penyakit
1.1.3 CO2 Bebas
Air permukaan mengandung CO2 bebas > 10 mg/L, sedangkan air tanah umumnya memiliki kadar CO2 bebas yang dapat lebih tinggi dari air permukaan. Keberadaaan CO2 dalam air dapat menimbulkan korosi, oleh karena itu dalam proses pengolahan air dilakukan rekarbonisasi pada tahapan akhir.
1.2
Tujuan
Adapun dari praktikum ini adalah:
3
1.2.1 Asiditas
1. Mengetahui tingkat keasaman dan kemampuan menetralkan basa dari sampel air.
1.2.2 Alkalinitas
1. Untuk mengetahui apa dan bagaimana sebenarnya alkalinitas itu serta bagaimana cara perhitungannya.
1.2.3 CO2 Bebas
1. Untuk mengetahui potensi erosi yang ditimbulkan oleh air dengan adanya CO2 bebas.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Asiditas
Pada percobaan kelompok 15, air sampel yang diambil pada kali Sekertariat Utara menghasilkan asiditas sebesar 47,88 mg CO 2. Total asiditas di tentukan oleh satuan dengan basa sampai titik akhir Fenolptalin (pH 8,2). Maka untuk asam mineral bebas di tentukan oleh satuan basa lemah sampai titik akhir indikator methil jingga pada pH 4,3. Kadar CO2 dan H2S sebagai kontrol air minum adalah – dan 0,05 mg/L dan air bersih adalah – dan 0,1 mg/L, hal ini didasari oleh Peraturan Gubernur Provinsi DKI Jakarta Nomor 582 tahun 1995. Jadi air sampel yang di ambil tidak cocok untuk air bersih maupun air minum, perlu adanya treatment untuk menghilangkan kadar CO 2 dan H2S, air sampel dapat disimpulkan sangat basa karena kebutuhan yang banyak akan NaOH untuk titrasi yang bertujuan untuk menetralkan basa kuat dan tingginya kadar CO 2 dalam air.
2.2 Alkalinitas
Dalam perairan, alkalinitas terdapat secara alami sebagai faktor kimia. Artinya pada setiap perairan pasti terdapat alkalinitasnya baik tinggi ataupun rendah. alkalinitas adalah suatu parameter kimia perairan yang menunjukan jumlah ion karbonat dan bikarbonat yang mengikat logam golongan alkali tanah pada perairan tawar. Bahwa ketersediaan ion basa bikarbonat (HCO3) dan karbonat (CO32-) merupakan parameter total alkalinitas. Alkalinitas relatif sama jumlahnya dengan kesadahan dalam suatu perairan. Alkalinitas juga berpengaruh terhadap pH dalam suatu perairan. Dalam kondisi basa ion bikarbonat akan membentuk ion karbonat dan melepaskan ion hidrogen yang bersifat asam sehingga keadaan pH menjadi netral.sebaliknya bila keadaan terlalu asam, ion karbonat akan mengalami hidrolis menjadi ion bikarbonat dan melepaskan hidrogen oksida yang bersifat basa, sehingga keadaan 5
kembali netral. Perairan dengan nilai alkalinitas yang terlalu tinggi tidak terlalu disukai oleh organisme akuatik karena biasanya diikuti dengan nilai kesadahan yang tinggi atau kadar garam natrium yang tinggi. Tinggi atau rendahnya alkalinitas dalam suatu perairan tidak lepas dari pengaruh parameter lain seperti pH, atau kesadahan. Di mana semakin tinggi alkalinitas, maka kedua parameter tersebut akan mengikuti. konsentrasi total alkalinitas sangat erat hubungannya dengan konsentrasi total kesadahan air. Umumnya total alkalinitas mempunyai konsentrasi yang sama dengan konsentrasi total kesadahan. Selain bergantung pada pH, alkalinitas juga dipengaruhi oleh komposisi mineral, suhu, dan kekuatan ion. Unsur-unsur alkalinitas juga dapat bertindak sebagai buffer (penyangga) pH. Semakin tinggi konsentrasi ion H+, akan semakin rendah konsentrasi ion OH - dan pH >7, maka perairan bersifat alkalis (basa). Pada percobaan kelompok 15, air sampel yang diambil pada kali Sekertariat Utara menghasilkan alkalinitas sebesar 345 mg. Dengan menggunakan larutan phenol pthalein karena PH > 8.
2.3 CO2 Bebas
Kandungan Karbondioksida bebas (CO2) dalam suatu perairan maksimal 20 ppm (Rahmatin, 1976). Kandungan Karbondioksida bebas (CO2) pada suatu perairan melebihi 20 ppm, maka membahayakan biota laut bahkan meracuni kehidupan organisme perairan. Kandungan karbondioksida bebas dalam suatu perairan lebih tinggi dari 12 ppm dapat membahayakan kehidupan organisme perairan,
dapat
diasumsikan
bahwa
bila
dalam
suatu
perairan
kadar
Karbondioksida (CO2) berlebihan dapat berdampak kritis bagi kehidupan binatang air (Spotte, 1920). Karbondioksida bebas (CO2) merupakan salah satu gas respirasi yang penting bagi sistem perairan, kandungan karbondioksida bebas dipengaruhi oleh kandungan bahan organik terurai, agilasi suhu, pH, dan aktivitas fotosintesis. Sumber CO2 bebas berasal dari proses pembangunan bahan organik oleh jasad renik dan respirasi organisme (Soesono 1970), dan menurut Widjadja (1975) karbondioksida bebas dalam perairan berasal dari hasil penguraian bahan-
6
bahan organik oleh bakteri dekomposer atau mikroorganisme, naiknya CO2 selalu diiringi oleh turunya kadar O2 terlarut yang diperlukan bagi pernafasan hewanhewan air. Dengan demikian walaupun CO2 belum mencapai kadar tinggi yang mematikan, hewan-hewan air sudah mati karena kekurangan O2. Kadar CO2 yang dikehendaki oleh ikan adalah tidak lebih dari 12 ppm dengan kandungan O2 terendah adalah 2 ppm (Asmawi, 1983). Istilah karbondioksida bebas digunakan untuk menjelaskan CO2 yang terlarut dalam air, selain yang berada dalam bentuk terikat
sebagai
ion
bikarbonat
(HCO3)
dan
ion
karbonat
(
CO32-).
Karbondioksida bebas (CO2) bebas menggambarkan keberadaan gas CO2 di perairan yang membentuk keseimbangan dengan CO2 di atmosfer. Nilai CO2 yang terukur biasanya berupa CO2 bebas. Perairan tawar alami hampir tidak memiliki pH > 9 sehingga tidak ditemukan karbon dalam bentuk karbonat. Pada air tanah, kandungan karbonat biasanya sekitar 10 mg/L karena sifat tanah yang cenderung alkalis. Perairan yang memiliki kadar sodium tinggi mengandung karbonat sekitar 50 mg/L. Perairan tawar alami yang memiliki pH 7 – 8 biasanya mengandung ion karbonat < 500 mg/L dan hampir tidak pernah kurang dari 25 mg/L. Ion ini mendominasi sekitar 60 – 90% bentuk karbon organik total di perairan (McNeeley, 1979 dalam Effendi, 2003). Kadar karbon di perairan dapat mengalami penurunan bahkan hilang akibat proses fotosintesis, evaporasi dan agitasi air. Perairan yang diperuntukan untuk kepentingan perikanan sebaiknya mengandung kadar karbondioksida bebas < 5 mg/L. Kadar karbondioksida sebesar 10 mg/L masih dapat ditolerir oleh organisme akuatik, asal disertai oksigen yang cukup. Sebagian besar organisme akuatik dapat bertahan hidup hingga kadar karbondioksida bebas mencapai sebesar 60 mg/L (B yod, 1988 dalam Mahida, 1948). Karbondioksida bebas dalam perairan dapat berasal dari berbagai sumber, yaitu sebagai berikut : Difusi dari atmosfer, karbondioksida yang terdapat di atmosfer mengalami difusi secara langsung ke dalam air. Air hujan yang jatuh di permukaan bumi secara teoretis memiliki kandungan karbondioksida sebesar 0,55 – 0,60 mg/L, berasal dari karbondioksida yang terdapat di atmosfer. Tanah organik yang mengalami dekomposisi mengandung relatif banyak karbondioksida sebagai hasil
7
proses dekomposisi. Respirasi tumbuhan, hewan, dan bakteri aerob maupun anaerob. Sebagian kecil karbondioksida yang terdapat di atmosfer larut ke dalam air membentuk asam karbonat, yang selanjutnya jatuh sebagai hujan. Sehingga air hujan selalu bersifat asam dengan nilai pH sekitar 5,6.
8
BAB III METODE KERJA 3.1
Waktu dan Tempat
Gambar 3.1 Lokasi sampling
Lokasi
: Jl. Kali Sekertariat Utara
Hari/Tanggal : Kamis, 31 Maret 2016 Pukul
: 07:00 – 08.00 WIB
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1. Asiditas Tabel 3.1 Alat dan bahan Asiditas No
Nama Alat
Jumlah
Ukuran
Bahan
1
Tabung
2
250 ml
Air sample
Jumlah Konsentrasi
Erlenmeyer 2
Buret
1
3
Gelas ukur
1
100 ml
Fenolftalein
6 tetes
NaOH
50 ml
0,02 N
9
No
Nama Alat
Jumlah
4
Corong
1
5
Pipet
1
Ukuran
Bahan
Jumlah
Konsentrasi
3.2.2. Alkanitas Tabel 3.2 Alat dan bahan Alkalinitas No Nama Alat
Jumlah Ukuran
Bahan
1
2
Air sample
Tabung
250 ml
Jumlah Konsentrasi
Erlenmeyer 2
Buret
1
Metil
6 tetes
Jingga 3
Gelas ukur
1
4
Corong
1
5
Pipet
1
100 ml
H2SO4
50 ml
0,02 N
3.2.3. CO2 Bebas Tabel 3.3 Alat dan bahan CO2 Bebas No Nama Alat
Jumlah Ukuran
Bahan
1
2
Air sample
Tabung
250 ml
Jumlah Konsentrasi
Erlenmeyer 2
Buret
1
Metil
6 tetes
Jingga 3
Gelas ukur
1
4
Corong
1
5
Pipet
1
100 ml
H2SO4
50 ml
0,02 N
10
3.3 Cara Kerja 3.3.1
Asiditas
Air sample dalam tabung erlenmeyer
Cek pH
Teteskan 3 tetes
Titrasi
Tuang NaOh 0,02 N ke dalam buret
Homogenkan. Catat volume ter akai A
11
Teteskan 3 tetes pp
Titrasi kembali
Homogenkan. Catat volume ter akai B
Gambar 3.2 Skema Asiditas 3.3.2
Alkalinitas
Air sample dalam tabung erlenmeyer
Cek pH
Tuang H2SO4 0,02 N ke dalam buret
12
Teteskan 3 tetes m
Teteskan 3 tetes m
Titrasi
Titrasi kembali
Homogenkan. Catat volume ter akai A
Homogenkan. Catat volume ter akai B
Gambar 3.3 Skema Alkalinitas
13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan dan Perhitungan Data Awal
pH : 7,24
Suhu : 28º C
DHL : 651 µs/cm
DO: 7,47 mg/L
Gambar 4.1 Data Awal
4.1.1 Asiditas 4.1.1.1 Asiditas Total Asiditas Total =
. + ℎ
Dimana : Vol. NaOH A : 1,3 ml Vol. NaOH B : 0,5 ml N NaOH
: 0,02 N
BECaCO3
: 50 g
mL sampel
: 50 ml
Asiditas Total :
(,+,5) ,2 5 5
= 36 mg/l
14
4.1.1.2 Asiditas Asam Kuat Asiditas Asam Kuat =
. 1000 3
Dimana : Vol. NaOH A : 1,3 ml N NaOH
: 0,02 N
BECaCO3
: 50 g
mL sampel
: 50 , ,2 5
Asiditas Asam Kuat=
5
= 26 mg/l
4.1.1.3 Asiditas sebagai CaCO3 Asiditas sbg CaCO3 = Asiditas Total – Asiditas Asam Kuat
Dimana : Asiditas Total
: 36 mg/l
Asiditas asam kuat
: 26 mg/l
Asiditas sbg CaCO3 = 36 mg/l – 26 mg/l :=10 mg/l
4.1.2. CO2 Bebas mg CO2/l =
44
Dimana : Vol Rata-rata : 0,9 ml N NaOH
: 0,02 N
Mg CO2/l =
,9 ,2 44 5
: 15,84 mg/l
15
4.1.3. Alkalinitas 4.1.3.1 Alkalinitas PP sebagai CaCO3 Alkalinitas PP sbg CaCO3 =
24
Dimana : Vol.H2SO4 A : 10 ml N H2SO4
: 0,02 N
BECaCO3
: 50 g
mL sampel
: 50 ml
Alkalinitas PP sbg CaCO3 =
,2 5 5
= 200 mg/l
4.1.3.2 Alkalinitas MJ sebagai CaCO3 Alkalintas MJ sbg CaCO3 =
.24 (−) 24
Dimana : Vol.H2SO4 A : 10 ml Vol. H2SO4 B : 12 ml N H2SO4
: 0,02 N
BECaCO3
: 50 g
mL sampel
: 50 ml
Alkalinitas MJ sbg CaCO3 =
(2−) ,2 5 5
= 40 mg/l
4.1.3.3 Alkalinitas Total sebagai CaCO3 Alkalinitas Total sbg CaCO3 =
.24 24
16
Dimana : Vol. H2SO4 B : 12 ml N H2SO4
: 0,02 N
BECaCO3
: 50 g
mL sampel
: 50 ml
Alkalinitas Total sbg CaCO3 =
2 ,2 5 5
= 240 mg/l
4.2. Pembahasan
Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan sampel air sungai yang kelompok praktikan ambil dari kali yang terletak di Jalan Kali Sekretariat Utara, Duri Kepa, Kebon Jeruk, Jakarta Barat. Pengamatan ini bertujuan untuk menghitung besar kadar CO2
serta menentukan gambaran umum banyaknya
jumlah asam yang diperlukan untuk menetralisir air sampling pada sampel air kali yang terletak pada titik tersebut. Tempat sampling terletak pada kordinat 6°10’29”S;106°47’28”. Pada lokasi sampling terlihat titik pembakaran sampah, 2 titik timbulan sampah, serta perumahan kumuh di sekitar pengambilan sampling. Pada saat pengambilan sampel air terlihat ada tiga buah truk sampah di sekitar lokasi. Air dari kali tercium bau menyengat, berwarna hitam, serta dipenuhi sampah. Pengamatan kali ini dilakukan pada pagi hari pada pukul 07:15. Pengambilan sampel menggunakan water sampler. Disana praktikan juga mengukur suhu air sampling serta suhu udara di sekitar pengambilan sampling. Hasil pengukurannya adalah suhu air sampling yaitu 28°C. Sampling tersebut kemudian dibawa ke laboratorium lingkungan untuk diamati. Di laboratorium, praktikan mengukur pH, DHL, daan DO. Didapatkan hasil pengamatan yaitu pH sebesar 7,24, Dissolved Oxygen sebesar 0,74 mg/l dan Daya Hantar Listrik sebesar 651 µs/cm. Jika pH belun mencapai nilai netral, maka praktikan harus menetralkan terlebih dahulu pada sampel airnya. Secara alamiah, pH perairan dipengaruhi oleh konsentrasi karbondioksida dan senyawa yang bersifat asam.
17
Fitoplankton dan tanaman air lainya akan mengambil karbondioksida dari air selama proses fotosintesis sehingga mengakibatkan pH air akan meningkat dari siang hari dan akan menurun pada waktu malam hari. Karena praktikum dilakukan pada pagi hari maka pH akan relatif meningkat. Setelah melalui proses perhitungan maka didapatkan alkalinitas pp sebagai CaCO3 sebesar 200 mg/l, alkalinitas metil jingga sebagai CaCO3 sebesar 40 mg/l, serta alkalinitas total sebagai CaCO3 sebesar 240 mg/l. Berdasarkan baku mutu, diketahui bahwa nilai alkalinitas berkaitan erat dengan korosivitas logam dan dapat menimbulkan permasalahan pada kesehatan manusia, terutama yang berhubungan dengan iritasi pada sistem pencernaan ( gastro intestinal ). Nilai alkalinitas yang baik berkisar antara 30 – 500 mg/liter CaCO 3. Perairan dengan nilai alkalinitas > 40 mg/liter CaCO3 disebut perairan sadah (hard water ), sedangkan perairan dengan nilai akalinitas < 40 mg/liter disebut perairan lunak ( soft water ). Jika dibandingkan dengan hasil pengamatan kami, maka kadar alkalinitas sampel masih dalam batas wajar. Nilai CO2 sebesar 15,84 mg/l. Diketahui pula bahwa air yang banyak mengandung CO 2 akan bersifat korosif karena dapat melarutkan logam yang terdapat pada pipa penyaluran air sehingga dapat terjadi korosi pada pipa distribusi air minum. Korosi disebabkan air mempunyai pH rendah, yang disebabkan adanya kandungan CO 2 agresif yang tinggi. Setelah melalui proses perhitungan maka nilai asiditas total sebesar 36 mg/l, asiditas asam kuat sebesar 26 mg/l, serta asiditas CO2 sebagai CaCO3 sebesar 10 mg/l. Kemudian, semua air yang memiliki pH < 8,5 mengandung asiditas. Air yang mengandung asiditas biasanya bersifat korosif sehingga memerlukan banyak biaya usntuk menghilangkan/mengontrol substansi yang menyebabkan korosi (umumnya CO 2). Karna pH sampel kami kurang dari 8, dapat dipastikan bahwa sampel kami mengandung kadar Asiditas. Karena tempat sampling digunakan oleh dua kelompok yang berbeda, idealnya hasil pengamatan dari kedua kelompok tersebut tidak berbada jauh dengan kelompok 13 dan kelompok 14.
18
BAB V KESIMPULAN
Pada praktikum kali ini, dapat disimpulkan bahwa: 5.1 Asiditas
1. Sampel air kelompok 1 mengandung asiditas karena mengandung pH kurang dari 8. Perhitungan maka nilai asiditas total sebesar 36 mg/l, asiditas asam kuat sebesar 26 mg/l, serta asiditas CO2 sebagai CaCO3 sebesar 10 mg/l.
5.2 Alkalinitas
1. Menurut perhitungan diketahui yaitu alkalinitas pp sebagai CaCO3 sebesar 200 mg/l, alkalinitas metil jingga sebagai CaCO3 sebesar 40 mg/l, serta alkalinitas total sebagai CaCO3.
sebesar 240 mg/l. Kadar alkalinitas
sampel kelompok 15 masih dalam batas wajar dikarenakan berkisar antara 30 – 500 mg/liter.
5.3 CO2 Bebas
1. Nilai CO2 sebesar 15,84 mg/l. Sehingga air sampel diketahui memiliki kadar CO2 yang bersifat korosif karena dapat melarutkan logam
19
DAFTAR PUSTAKA
Tim Dosen. 2015. Penuntun Praktikum Laboratorium Lingkungan. Jakarta: FALTL, Universitas Trisakti. https://mershaly.wordpress.com/2010/01/05/laporan-praktikum-kimia-air/ diakses pada tanggal 6 April 2016 pukul 21.25 WIB
20
LAMPIRAN
21
