Laporan Praktikum Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air PRAKTIKUM I A. Judul : Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air B. Tujuan : Menentukan status ekologis dari suatu habitat perairan dengan menggunakan pendekatan fisika kimia perairan dan biologis. C. Dasar Teori Sifat-sifat fisika dan kimia air sangat penting dalam ekologi. Panas jenis, p anas peleburan laten, serta panas penguapan air latennya yang cukup tinggi berperan dalam pengaturan suhu organisme. Air merupakan media pengangkutan yang ideal bagi molekul-molekul melalui tubuh organisme, karena air adalah pelarut yang kuat tanpa menjadi sangat aktif secara kimia. Tegangan permukaan air yang tinggi menyebabkan pergerakan air melewati organisme, dan juga bertanggung jawab bagi kenaikan tinggi air tanah. Rapatan air yang nisbi tinggi tidak hanya mendukung bobot tubuh secara sebagian maupun seutuhnya, namun juga memungkinkan hadirnya plankton. Habitat, yaitu tempat dimana suatu makhluk hidup biasa ditemukan. Semua makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang biasa disebut habitat. Untuk menemukan suatu organisme tertentu, perlu diketahui dulu tempat hidupnya hidupn ya (habitat), sehingga ke habitat itulah mereka dapat dijumpai (Anonim, 2012). Habitat-habitat perairan dibagi dalam tiga kategori utama : 1. Habitat Air Tawar Habitat air tawar menempati bagian nisbi paling kecil d ari permukaan bumi, walaupun habitat air tawar menempati bagian yang nisbi kecil bila dibandingkan dengan habitat lainnya, mereka sangat penting bagi manusia sebagai sistem pembuangan. Habitat perairan tawar dibagi dalam 2 kelompok besar berdasarkan aliran airnya, yaitu lentik dan lotik. Perairan lentik merupakan perairan dalam seperti danau, kolam, sumur dan lain-lain, sedangkan perairan lotik merupakan perairan dalam seperti sungai, selokan dan lain-lain (Team Teaching, 2012). Dalam air tawar dibagi menjadi dua kategori kate gori umum, yaitu air diam seperti kolam dan danau serta air mengalir seperti aliran dan sungai. Air diam digolongkan sebagai sistem lentik sedangkan air mengalir disebut sistem lotik. Studi mengenai air tawar dikenal sebag ai limnologi. Penelitian penelitian badan air tawar mencakup kajian sifat-sifat kimia dan fisika, tumbuhan serta hewan yang hidup didalamnya, serta tata cara mereka berinteraksi. Danau memiliki tiga zona yang berbeda: a. Zona litoral, dekat pantai dimana tumbuhan berakar dapat dijumpai, b. Zona limnetik (lapisan permukaan perairan terbuka), sinar matahari mampu menembus zona ini, dan didominasi oleh fitoplankton dan ikan yang berenang bebas, c. Zona profundal, zona perairan dalam yang tidak dapat ditembus sinar matahari dan dihuni oleh organisme yang membuat liang didasar perairan (Anonim, 2012). Bagi ahli limnologi kolam adalah sebuah perairan yang cukup dangkal sehingga cahaya dapat menembus sampai ke dasarnya. Sebaliknya, danau dalamnya sedemikian sehingga dasarnya selalu gelap, tidak tercapai oleh cahaya (Anonim, 2012). 2. Habitat Estuaria Estuaria adalah zona peralihan antara air tawar dan laut, serta memiliki sifat yang unik (Anonim, 2012). 3. Habitat Kelautan
Lautan atau samudera yang menutupi sebagian besar permukaan bumi tidak hanya mengatur iklim bumi, atmosfer dan berfungsinya siklus mineral yang utama, namun juga sebagai sumber utama makanan dan mineral. Habitat suatu organisme itu pada umumnya mengandung faktor ekologi yang sesuai dengan persyaratan hidup organisme yang menghuninya. Persyaratan hidup setiap organisme merupakan kisaran faktor-faktor ekologi yang ada dalam ha bitat dan diperlukan oleh setiap organisme untuk mempertahankan hidupnya. Kisaran faktor-faktor ekologi bagi setiap o rganisme memiliki lebar berbeda yang pada batas bawah disebut titik minimum, batas atas disebut titik maksimum, di antara titik minimum dan titik maksimum disebut titik optimum. Ketiga titik tersebut dinamakan titik kardinal. D. Alat dan Bahan 1. Alat : Thermometer raksa, keping secchi, DO Meter, pipet tetes, sampel dan erlenmeyer. 2. Bahan : Larutan NaOH 1/44 n, aquades, indicator pehenolftalein 0,5 %, dan alkohol. E. Prosedur Kerja 1. Pengukuran Suhu Mengukur suhu dengan termometer biasa (alkohol, air raksa) secara langsung pada bagian permukaan perairan, atau secara tidak langsung (dari kedalaman tertentu). 2. Pengukuran Derajat Keasaman (pH) Air. Menggunakan kertas indikator universal dengan loncatan skala kecil (0,2 atau 0,5) secara langsung dari permukaan perairan atau dari air cuplikan (untuk kedalaman tertentu). Mengukur pH secara lebih akurat dengan menggunakan alat pH-meter. 3. Pengukuran Derajat Kecerahan Air. Menentukan derajat kecerahan air dari suatu perairan, umum dilakukan dengan menggunakan keeping secchi. Menurunkan keeping secci dengan memegang ujung talinya kedalam air secara perlahan-lahan sambil terus memperhatikannya tepat pada saat warna putih tidak dapat dibedakan lagi dari warna hitam, dan membaca ukuran kedalaman panjang tali yang masuk kedalam air. Keeping secchi lagi lebih dalam sedikit lalu secara perlahan-lahan ditarik naik tepat pada saat warna putih timbul, kedalamannya dibaca lagi angka rata-rata kedalaman tersebut menunjukkan derajat kecerahan, dan dinyatakan dalam cm atau m. 4. Penentuan Kadar O2 Terlarut. Mengukur kadar atau kandungan oksigen terlarut secara langsung dengan relatif cepat dengan alat khususnya yaitu DO-meter. 5. Penentuan Kadar CO2 Bebas Terlarut. Melakukan penentuan kandungan CO2 bebas terlarut dilakukan pada air cuplikan dengan menggunakan metoda titrasi juga. Reagen-reagen yang diperlukan : Larutan NaOH 1/44 N Melarutkan sebanyak 0,909 g NaOH kedalam akuades hingga mencapai 1 L Indikator Fenoftalien 0,5 % Melarutkan sebanyak 0,5 g fenoftalein dalam 100 cc alkohol 95 %. Air cuplikan sebanyak 100 cc didalam labu erlenmeyer berukuran 250 cc diberi 10 tetes indikator fenoftalein. a. Mentitrasi larutan dengan larutan NaOH 1/44 N hingga menjadi warna merah jambu-muda.
b. Mencatat banyaknya larutan NaOH yang dipakai. Melakukan titrasi secara duplo dan meratakan hasilnya. c. Jumlah cc larutan NaOH yang terpakai x 10 menunjukkan kandungan CO2 bebas terlarut dalam satuan mg/L. 6. Pengukuran Salinitas Air Melakukan pengukuran salinitas air menggunakan alat hand refrakto meter. F. Hasil Pengamatan 1. Suhu 310C
Gambar 1. Termometer
2. pH air 7,4
Gambar 2. pH meter 3. Pengukuran derajat kecerahan air. Gelap 13 cm, terang 6,5 cm
Gambar 3. Gelap 4. Kadar O2 terlarut 1,1 mg/l
Gambar 4. Terang
Gambar 5. DO meter 5. Penentuan kadar CO2 bebas terlarut 10 mg/l a. Mengambil 10 ml sampel air kolam ditambahkan 5 ml indikator fhenolptalein.
Gambar 6. Sebelum dicampur Gambar 7. Setelah dicampur b. Melakukan titrasi larutan di atas dengan larutan NaOH 1/44 N
Gambar 8. Proses pentitrasian Larutan NaOH sebelum titrasi atau yang tersedia 17,5 ml dan setelah digunakan berkurang menjadi 14,2 ml. Sehingga 17,5 ml – 14,2 ml = 3,3 ml larutan NaOH. Jadi dari perhitungan di atas larutan NaOH yang digunakan pada saat titrasi adalah 3,3ml dan dikalikan 10 menjadi : 3,3 ml x 10 = 33 mg/L Jadi kandungan CO2 yang bebas terlarut dalam sampel air kolam adalah 3,3 mg/L.
6. Salinitas air 0,2 ppt
Gambar 9. Hand refrakto meter G. Pembahasan 1. Pengukuran Suhu Pada pengamatan yang dilakukan di selokan yang terletak di depan SMP Negeri 1 Gorontalo, suhunya masih cukup baik untuk kehidupan organisme yang ada di sekitarnya (terutama organisme aquatik). Hal ini sesuai dengan kondisi tempat tersebut, yang mana di sepanjang jalannya banyak tumbuh tumbuhan tahunan yang dapat mempen garuhi besarnya kisaran suhu pada tempat tesebut. Hal ini juga dibuktikan dengan dilakukannya pengukuran suhu secara langsung pada air yang ada di selokan tersebut. Dari pengukurannya, didapati bahwa suhu air selokan adalah 31oC. Ini menandakan bahwa suhu air di selokan tersebut masih memenuhi batas kisaran optimal suhu, karena batas kisaran optimal untuk suhu umum, yaitu 28-34oC dan konsumsi oksigen mencapai 2,2 mg/g/jam. Pada suhu rendah (<25oc 3="" aktivitas="" dan="" dapat="" efek="" g="" ikan.="" ikan="" jam.="" konsumsi="" makan="" mempengaruhi="" meningkat="" meningkatkan="" metabolisme="" mg="" nbsp="" oksigen="" p="" pada="" peningkatan="" pertumbuhan="" proses="" reproduksi="" suhu="">2. Pengukuran Derajat Keasaman (pH) Air Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu parameter yang dapat menentukan produktivitas suatu perairan. Setiap organisme membutuhkan de rajat keasaman (pH) yang optimum bagi kehidupannya. Batas toleransi organisme terhadap pH bervariasi bergantung pada faktor fisika, kimia dan biologi. pH yang ideal untuk kehidupan fitoplankton berkisar antara 6,5 – 8,0. Biasanya angka pH dalam suatu perairan dapat dijadikan indikator dari adanya keseimbangan unsur-unsur kimia dan dapat mempengaruhi ketersediaan unsur-unsur kimia dan unsur-unsur hara yang sangat bermanfaat bagi kehidupan vegetasi akuatik. Tinggi rendahnya pH dipengaruhi oleh fluktuasi kandungan O2 maupun CO2. Tidak semua mahluk bisa bertahan terhadap perubahan nilai pH, untuk itu alam telah menyediakan mekanisme yang unik agar perubahan
tidak terjadi atau terjadi tetapi dengan cara perlahan (Anonim, 2012). Secara umum nilai pH menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan. Perairan dengan nilai pH = 7 adalah netral, pH < 7 dikatakan kondisi perairan bersifat asam, sedangkan pH > 7 dikatakan kondisi perairan bersifat basa. Pada pengamatan yang dilakukan, diperoleh bahwa pH air selokan adalah 7,4. Kondisi ini membuktikan bahwa air selokan tersebut bersifat basa dan masih baik untuk habitat dan pertumbuhan biota akuatik, seperti ikan karena ikan sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 5-9. Tingkat kebasaan air pada selokan ini dipengaruhi oleh keadaan atau kondisi dari kandungan partikel tanah, yaitu lumpur berpasir. 3. Pengukuran Derajat Kecerahan Air Kejernihan dapat diukur dengan alat yang sangat sederhana yang disebut dengan keeping sechii. Prinsip penentuan kecerahan air dengan keping sechii adalah berdasarkan batas pandangan kedalam air untuk melihat warna putih yang berada dalam air. Semakin keruh suatu badan air akan semakin dekat dengan batas pandangan, sebaliknya kalau air jernih akan jauh batas pandangan tersebut. Keping sechii berupa suatu kepingan yang berwarna hitam putih yang dibenamkan ke dalam air. Kekeruhan merupakan intensitas kegelapan di dalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang. Kekeruhan perairan umumnya disebabkan oleh adanya partikel-partikel suspensi seperti tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik terlarut, bakteri, plankton dan organisme lainn ya. Kekeruhan perairan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air. Jika diamati, pada selokan tempat dilakukannya pengamatan, batas kecerahan airnya, yaitu sekitar kedalaman 6,5 cm, sedangkan batas kekeruhannya, yaitu 13 cm, sehingga dapat disimpulkan bahwa selokan tersebut bersifat dangkal. 4. Penentuan Kadar O2 Terlarut Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari uda ra bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut. Oksigen diperlukan oleh organisme air untuk menghasilkan energi yang sangat penting bagi pencernaan dan asimilasi makanan pemeliharaan keseimbangan osmotik, dan aktivitas lainnya. Jika persediaan oksigen terlarut di perairan sangat sedikit mak a perairan tersebut tidak baik bagi ikan dan makhluk hidup lainnya yang hidup di perairan, karena akan mempengaruhi kecepatan pertumbuhan organisme air tersebut. Kandungan oksigen terlarut minimum 2 mg/l sudah cukup mendukung kehidupan organisme perairan secara normal (Salmin, 2005). Pada pengukuran kadar O2 yang dilakukan diperoleh hasil 1,1 mg/l dimana faktor yang mempengaruhinya, yaitu derajat keasaman (pH), oksigen terlarut, karbondioksida bebas, daya menggabung asam (DMA), salinitas air, dan Chemical Ox igen Demand (COD). 5. Penentuan Kadar CO2 Babas Terlarut Karbondioksida bebas dalam perairan berasal dari hasil penguraian bahan-bahan organik oleh bakteri dekomposer atau mikroorganisme, naiknya CO2 selalu diiringi oleh turunya kadar O2 terlarut yang diperlukan bagi pernafasan hewan-hewan air. Dengan demikian walaupun CO2 belum mencapai kadar tinggi yang mematikan, hewan-hewan air sudah mati karena kekurangan O2. Untuk mendapatkan kadar CO2 bebas terlarut, yaitu menggunakan air cuplikan dengan menggunakan metode titrasi. Hasil yang diperoleh adalah 33 mg/l. 6. Pengukuran Salinitas Air
Salinitas adalah kadar garam atau tingkat keasinan yang terkandung pada air, salinitas juga terdapat pada tanah. Salinitas yang terkandung pada air danau dan sungai terhitung rendah maka air pada danau dan sungai dikategorikan sebagai air tawar. Kandungan garam pada air sungai dan danau kurang dari 0,05%. Jika melebihi itu atau sekitar 0,05 % sampai 3% maka air tersebut dikategorikan sebagai air payau. Jika tingkat salinitasnya diantara 3% sampai 5% air tersebut dikategorikan sebagai air saline dan jika melebihi 5% maka dikategorikan sebagai brine. Hasil pengukuran salinitas air dengan menggunakan alat hand refrakto meter adalah 0,2 ppt. Hasil tersebut menunjukkan bahwa air pada lokasi atau selokan mengandung garam. Hal ini disebabkan karena selokan tersebut banyak digunakan warga sekitar sebagai tempat pembuangan sampah, baik sampah organik maupun anorganik. H. Kesimpulan Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa, tingkat kehidupan atau habitat suatu organisme tertuama organisme akuatik sangat dipengaruhi oleh situasi dan kondisi habitatnya tersebut. Kondisi-kondisi ini dapat berupa: 1. Suhu 2. pH 3. Salinitas 4. Tingkat kecerahan air 5. Kandungan oksigen 6. Kandungan karbondioksida
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2012. Kelembaban. (Online). Tersedia http://id.wikipedia.org/wiki/ kelembaban. Diakses tanggal 19 Maret 2012. Salmin. 2005. Oksigen Terlarut dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Kualitas Perairan Pesisir. Jurnal Oseana. LIPI. Jakarta. Team Teaching. 2012. Penuntun Praktikum Ekologi. Gorontalo: Laboratorium Biologi FMIPA Universitas Negeri Gorontalo
