Kesadahan Air

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN KESADAHAN TOTAL KALSIUM DAN MAGNESIUM  (METODE TITRIMETRI)

Priyono Rahmat

0906489744

Asisten Pr Praktikum

: Su Sunartriasih

Tanggal disetujui

:

 Nilai

:

Para Asisten

:

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2014

!"

T#$#AN a" %enentukan kesadahan total yang terda&at dalam air dan air lim'ah dengan metode titrimetri ()TA dan indikator (*T dengan 'atas terendah + mg,-"  '" %engukur tingkat .esadahan .alsium dengan metode titrasi menggunakan ()TA dan indikator %ure/id"

!!"

)ASAR T(R! !!"1" )(2!N!S! Se3ara deinisi kesadahan 5hardness adalah air yang se3ara umum memerlukan 3uku& jumlah sa'un untuk menghasilkan 'usa 5Sayer 00"Sedangkan deinisi dari salah satu jurnal sosioteknologi tera&an yang ditulis oleh ede ;" ion logam atau kation>kation yang 'er=alensi  se&erti 2e Sr %n
dise'a'kan oleh ion Na?  yang mengham'at akti=itas sa'un untuk 

menghasilkan 'usa" .esadahan ini hanya terjadi a&a'ila terda&at ion Na ? &ada konsentrasi yang tinggi"leh se'a' itu kesadahan terse'ut dise'ut kesadahan semu".esadahan dise'a'kan oleh kation metalik yang 'er=alensi 'anyak atau le'ih dari satu"Tingkat kesadahan di 'er'agai tem&at &erairan 'er'eda>'eda &ada umumnya air tanah mem&unyai tingkat kesadahan yang tinggi hal ini terjadi karena air tanah mengalami kontak dengan  'atuan ka&ur yang ada &ada la&isan tanah yang dilalui air" Air &ermukaan tingkat kesadahannya rendah 5air lunak kesadahan non kar'onat dalam air &ermukaan 'ersum'er  dari kalsium sulat yang terda&at dalam tanah liat dan enda&an lainnya" Skema sum'er  kesadahan da&at dilihat &ada am'ar 1 'erikut@

am'ar 1" Skema di alam sum'er kesadahan Tingkat kesadahan air 'iasanya digolongkan se&erti &ada ta'el 'erikut" Ta'el 1" .lasiikasi tingkat kesadahan Tingkat Kea!a"an Mg#$a$O% L&nak ('t) 0>7+ 7+>1+0 Se!ang (M'!eaate*+ "a!) 1+0>00 Tinggi ("a!) Sangat tinggi (,a+ "a!) 00 Sumber: sawyer,2003 Se3ara &rinsi& &enye'a' keasadahan dalam air oleh kation juga terda&at anion>anion

yang terda&at &ula didalamnya" %ereka selalu ham&ir ada disetia& air" -ihat ta'el sum'er   &enye'a' kation 'eserta anionnya Ta'el " Sum'er kation dan anions &enye'a' kesadahan dalam air  .ation Penye'a' ;ardness $a2Mg2S2.e2Mn2-

!!""

Anions ;<> S4>  N> Si>

STAN)AR *A.# .(SA)A;AN )i !ndonesia &enggunaan air se'agai air minum dan air 'ersih sudah diatur dalam

regulasi yang telah diteta&kan oleh &emeintah" *erikut adalah &eraturan yang ada

mengenai standar kesadahan yang disyaratkan untuk lolos uji kelayakan dan da&at dikonsumsi se3ara umum" 1" Peraturan %enteri .esehatan R! Nomor 416,%(N.(S,P(R,!B,1990 tentang standar 'aku kualitas air minum" Ta'el " *aku mutu kualitas air minum di !ndonesia  Nomor 1   4 + 6

Parameter .imiai 2luorida .admium .esadahan 5
Satuan

.adar 

mg,mg,mg,mg,mg,mg,-

1+ 000+ +00 +0 00+ 01

" Peraturan %enteri .esehatan R! Nomor 49,%(N.(S,P(R,!B,010 tentang standar 'aku kualitas air 'ersih Ta'el 4" *aku mutu kualitas air 'ersih di !ndonesia  Nomor 1   4 + 6

Parameter .imiai Aluminium *esi .esadahan 5
Satuan

.adar 

mg,mg,mg,mg,mg,-

0 0 +00 +0 04 6+>8+

" Standar kualitas air minum C; dan $e&ang Ta'el +" Per'andingan 'aku mutu air minum

Parameter

Total ;ardness

#nit

$e&ang 51978

C; !nternasiona

00

((<51978

l

as
C;

+00 5100

100>

1+0

+00 mg,l Sumber: htt:!!www."elair.bt.go.id!Publi"asi!#u"u$esmas!#%#&.d'  !!"4"

#SSR  5197+

+0

%(T)( #$!.(SA)A;AN %etode yang digunakan adalah metode titrimetri dengan ()TA karena ()TA

meru&akan 3helating agents dan mem'entuk ion kom&leks yang sta'il dengan
.e'erhasilan dari &enggunaan ()TA untuk menentukan kesadahan 'ergantung &ada kehadiran indikator yang 'isa menunjukan 'aha ()TA yang digunakan ada &ada jumlah yang normal atau ketika semua ion yang menye'a'kan kesadahan sudah terhu'ung" !ndikator yang digunakan untuk menunjukkan 'aha semua ion sudah terhu'ung menjadi ion kom&leks adalah riochrome #lac"   atau *almagite 5(*T" aram dinatrium etilen diamin tetra asetat 5()TA akan 'ereaksi dengan kation logam tertentu mem'entuk senyaa kom&leks kelat yang larut" Pada &; 100 ? 01 ion> ion kalsium dan magnesium dalam 3ontoh,sam&le akan 'ereaksi dengan indikator  (rio3hrome *la3k T 5(*T dan mem'entuk larutan 'erarna merah keunguan" $ika  Na()TA ditam'ahkan se'agai titran maka ion>ion kalsium dan magnesium akan mem'entuk senyaa kom&leks molekul indikator terle&as kem'ali dan &ada titik akhir  titrasi larutan akan 'eru'ah arna dari merah keunguan menjadi 'iru" )ari 3ara ini akan dida&at kesadahan total 5ion ;<> dan <.esadahan ka'onat sering dise'ut se'agai alkalinitas yaitu suatu eks&resi dari kemam&uan air untuk mengikat kemasaman" *erikut ini hu'ungan antara alkalinitas dengan kesadahan total :  %l"alinitas  $esadahan total  F $esadahan "arbonat  %l"alinitas  %l"alinitas / $esadahan total  F $esadahan "arbonat  $esadahan total  Salah satu rekasi dari kesadahan kar'onat adalah se'agai 'erikut : *a(H*3 )2 (a1) / *a* 3(s)  H 2 (l)  *2 (g) Pada kehidu&an sehari>hari enda&an ion   dan S4>" .esadahan ini seringkali dise'ut

dengan "esadahan teta" .esadahan teta& da&at dihilangkan dengan menam'ahkan soda ash 5Na<" .esadahan non kar'onat da&at ditentukan dengan &ersamaan :  $esadahan non"arbonat  $esadahan total - $esadahan "arbonat 

!!"+"

" )A%PA. .(SA)A;AN !!"+"1" )A%PA. T(R;A)AP .(S(;ATAN a" )am&ak yang tim'ul dari &enggunaan air sadah terse'ut terhada& kesehatan

'eru&a

&enyum'atan

&em'uluh

darah

jantung

5cardioascular disease dan 'atu ginjal 5urolithiasis  '" )a&at menyum'at &ori>&ori kulit sehingga terasa kasar dan tidak  nyaman !!"+"" )A%PA. T(R;A)AP -!N.#NAN a" Air sadah juga menye'a'kan &em'orosan sa'un di rumah tangga karena tidak ter'entuknya 'usa"  '" *anyak i'u rumah tangga mengeluh karena &an3i dan ketelnya 3e&at  'erkerak dan kotor" .alau di3u3i dan digosok terlalu keras malah 'o3or" !nilah salah satu dam&ak 'uruk Gair sadahH terhada& &eralatan da&ur  yang sering digunakan untuk memanaskan air" !!"+"" )A%PA. T(R;A)AP #N!T !NSTA-AS! a" .alau tinggi kadar hardness di dalam air 'aku P)A% maka tinggi  &ula'iaya

o&erasi>raat

instalasinya

sehingga

mengurangi

la'a

 'ersihnya"  '" )i &a'rik yang menggunakan 'oiler atau&emanas air &un terjadi hal seru&a" %alah dam&aknya le'ih 'er'ahaya yaitu 'isa meledak"-edakan terjadi kalau enda&an di dalam dinding 'oiler itu tidak merata sehingga tekanannyaterus mem'esar dan tidak setim'ang 5merata" )i 'agian yang 'anyak enda&an 5kerakakan 'ertekanan le'ih 'esar dari&ada  'agian dinding lainnya sehingga &otensial meletus" )idalam &i&a air   &anas 5hot ater su&&ly yang ada di hotel atau =illa &un terjadi demikian" !!"6"

AP-!.AS! )ATA .(SA)A;AN PA)A *!)AN T(.N!. -!N.#NAN

)ata kesadahan sangat &enting dalam mendesain instalasi air minum dan ke'utuhan air   'ersih &ada skala domestik dan industri" Teknik lingkungan menggunakan data kesadahan se'agai 'asis untuk menurunkan kadar kesadahan &ada air 5 water so'tening "Penera&an teknologi &engurangan kesadahan yang 'anyak diado&si oleh &a'rik atau industri dalam

skala 'esar 'aik untuk air &roses mau&un se'agai 'ahan 'aku dalam &roses &roduksinya dan 'iasa dise'ut demineralisasi"  4emineralisasi adalah se'uah &roses &enyera&an kandungan ion>ion mineral di dalam air dengan menggunakan resin ion e5change" Sasaran teknologi ini adalah molekul atom dan ion 'erdiameter 10 nm 1 nm dan 1 Angstrom")emineralisasi yang 'ersinonim dengan

desalinasi

ini

dilaksanakan

dengan

ion

e5changedan

atau

mem'ran

semi&ermea'el"#ntuk kedua unit terse'ut &erlu air yang 'e'as koloid 'e'as  susended   solid  dan coarse solid "

!!!"

A-AT )AN *A;AN !!!"1"

A-AT 1" (rlenmeyer +0 m- 1 'uah " Pi&et =olume +0 m- + m- 1 'uah " Pi&et tetes10 m- 1 'uah 4" elas ukur100 m- 1 'uah +" *uret +0 m6" *otol sem&rot 1 'uah 7"
!!!""

*A;AN 1" Air sam&el " Air suling " !ndikator (*T 4" -arutan &enyangga +" !ndikator %ure/id 6" Na ()TA 0"01 % 7" Na; 1 %

!B"

PRS()#R PRA.T!.#% !B"1" .(SA)A;AN TTA-

%engam'il + msam&el

Pengen3eran hingga +0 m-

)itam'ahkan indi3ator (*T hingga 'erarna merah keunguan

)iukur &;F10

!B""

)itam'ahkan larutan &enyangga

)ititrasi dengan ;ingga 'erarna  Na()TA 001 %  'iru seulas 3atat =olume Na()TA

.(SA)A;AN .A-S!#%

%engam'il + msam&el

)itam'ahkan indi3ator %ure/id hingga  'erarna merah muda

Pengen3eran hingga +0 m-

)itam'ahkan larutan Na; 1 %

= )ititrasi dengan  Na()TA 001 %

;ingga 'erarna ungu 3atat =olume  Na()TA

)iukur &;F1

B"

;AS!- PRA.T!.#% Ta'el 6" ;asil Per3o'aan P'e!& Kea!a"an T'ta* Kea!a"an Ka*i&/

B!"

V'*&/e Titai 7>0 m+1>7 m-

V'*&/e EDTA 7 m148 m-

P(N-A;AN )ATA +"1" .(SA)A;AN TTABolume Na()TA yang di'utuhkan untuk titrasi adalah se'anyak 7 m- sehingga

 KadarKesadahanTotal

¿

1000 50

(  )

mg  1000  x V  EDTA x M  EDTA x 100 xfp =  L V . cu

× 2,73 × 0,01 × 100 × 2

¿ 109,2 mg / L

+"" .(SA)A;AN .A-S!#% Bolume Na()TA yang di'utuhkan untuk titrasi adalah se'anyak 148 m- sehingga

 Kadar keasadan kalsium =

¿

1000 50

 1000

V .cu

 x V  EDTA x M  EDTA x 40 xfp

× 1,48 × 0,01 × 40 × 2

¿ 23,68 mg / L

.eterangan : B"3u

F=olume larutan 3ontoh , sam&le 5m-

B()TA F=olume Na()TA yang di'utuhkan untuk titrasi %()TA Fmolaritas larutan 'aku Na()TA untuk titrasi 5mmol,m- 100

F'o'ot molekul
40

F'o'ot molekul
&

Faktor &engen3eran

∴ Kesadahan Magnesium = Kesadahantotal − Kesadahan kalsium

¿ 109,2−23,68

¿ 85,52 mg / L

B!!"

ANA-!SA B!!"1" ANA-!SA P(R<*AAN Pada &er3o'aan kali ini dilakukan dua

&engukuran kesadahan yaitu &engukuran

kesadahan total dan kesadahan kalsium"Pengukuran &ertama mengukur kesadahan total ada&un &rosedur &raktikumnya yang &ertama menyia&kan sam&el + m- yang diam'il menggunakan

&i&et

ukuran

+0

m-

selanjutnya

dituangkan

kedalam

la'u

(rlenmeyer"Setelah itu dilakukan &engen3eran dengan menam'ahkan air suling hingga =olumenya men3a&ai +0 m-"Tujuan &engen3eran ini adalah untuk mem'antu kerja dari larutan 'uer agar &; yang di3a&ai le'ih mudah ter'entuk"leh se'a' itu aktor   &engen3eran yang dida&at adalah ".emudian sam&el ditam'ahkan dengan larutan 'uer  agar sam&el larutan memiliki &; 10"&; 10 meru&akan &; yang da&at mengindikasikan  'aha adanya kom'inasi ion ion kalsium dan magnesium akan mem'entuk senyaa kom&leks molekul indikator terle&as kem'ali dan &ada titik akhir titrasi larutan akan 'eru'ah arna dari merah keunguan menjadi 'iru" )ari 3ara ini akan dida&at kesadahan total 5
 M . Eriochrome  M  T −→ ( ¿ T  ) complex ¿

Selanjutnya larutan dititrasi dengan Na()TA" 2ungsinya untuk mengganggu arna yang dihasilkan oleh (*T 3om&le/ (red wine karena ()TA mam&u mem'entuk kondisi le'ih sta'il dengan ion>ion &enye'a' kesadahan"Selama &roses titrasi dilakukan hingga larutan 'eru'ah dari merah>ungu menjadi 'iru seulas" Peru'ahan arna ini 'erarti jumlah molekul ()TA yang ditam'ahkan se'agai titran sama dengan jumlah ion kesadahan

dalam sam&el dan molekul indikator terle&as dari ion kesadahan" Selanjutnya =olume  Na()TA yang di'utuhkan selama &roses titrasi di3atat" Pengukuran kedua yaitu kesadahan kalsium ham&ir miri& langkahnya se&erti  &engukuran kesadahan total"&ertama sam&el diam'il se'anyak + m- dan dien3erkan dengan air suling hingga =olumenya +0 m-" selanjutnya larutan ditam'ahkan dengan  Na; 1 % hingga &; men3ai 1>1" &; dihara&kan tinggi 'ertujuan agar logam>logam se&erti %g? da&at mengenda& menjadi %g5; " Pengenda&an ini 'ertujuan juga agar ion
B!!"" ANA-!SA ;AS!)ari hasil yang dida&at 'aha .esadahan Total dida&at se'anyak 109 mg,sedangkan kesadahan .alsium se'esar 68 mg,-" %aka kesadahan %agnesium da&at dihitung yaitu selisih antara kesadahan total dengan kesadahan .alsium se'esar 8++ mg,-" %elihat hasil &engolahan data 'aha air sam&el le'ih 'anyak mengandung logam %agnesium di'anding .alsium" Se3ara angka data yang dihasilkan kurang dari 1+0 mg,yag 'erarti 'aha air sam&el yang diuji adalah air sam&el dengan kesadahan sedang mendekati lunak"Air ini sangat 'aik digunakan se'agai air 'ersih dan air minum"!ni ta'el  &enggolangan kesadahan 'erdasarkan kandungan kation %g ?" Ta'el 7" Penggolangan kesadahan 'erdasarkan kandungan kation %g ? Tingkat Kea!a"an L&nak ('t) Se!ang (M'!eaate*+ "a!) Tinggi ("a!) Sangat tinggi (,a+ "a!)

Mg#$a$O% 0>7+ 7+>1+0 1+0>00 00

)an 'erdasarkan Peraturan %enteri .esehatan R! Nomor 416,%(N.(S,P(R,!B,1990 tentang standar 'aku kualitas air minum" *aha angak kesadahan total jauh le'ih ke3il dari standar yang ditentukan jadi air sam&el aman untuk dikonsumsi" Ta'el 8" *aku mutu kualitas air minum di !ndonesia  Nomor 1

Parameter .imiai 2luorida

Satuan

.adar 

mg,-

1+

  4 + 6 Ada&un

.admium .esadahan 5
regulasi

lainnya

dari

mg,mg,mg,mg,mg,Peraturan

%enteri

000+ +00 +0 00+ 01 .esehatan

R!

Nomor 

49,%(N.(S,P(R,!B,010 tentang standar 'aku kualitas air 'ersih" *aha air sam&el yang diuji aman untuk digunakan" Ta'el 9" *aku mutu kualitas air 'ersih di !ndonesia  Nomor 1   4 + 6

Parameter .imiai Aluminium *esi .esadahan 5
Satuan

.adar 

mg,mg,mg,mg,mg,-

0 0 +00 +0 04 6+>8+

B!!"" ANA-!SA .(SA-A;AN .esalahan yang terjadi dalam &raktikum 'isa terjadi karena antara lain : a" .esalahan &raktikan )alam &raktikum ini kesalahan &raktikan da&at terjadi &ada &roses &enam'ahan larutan yang dilakukan dengan &i&et tetes &i&et =olume mau&un dengan &i&et ukur" %isalnya terlalu 'anyak indikator mure/id yang dimasukkan ke dalam sam&el sehingga arna merah muda seulas menjadi terlalu te'al aki'atnya arna ungu seulas setelah titrasi tidak mun3ul" Selain itu &ada saat titrasi sering kali terjadi titrasi yang 'erle'ihan sehingga nialo o&timal sulit dida&atkan"  '" .esalahan &aralaks .esalahan ini dise'a'kan oleh salah &em'a3aan" )alam &raktikum ini kesalahan  &em'a3aan terjadi &ada saat &anam'ahan air dan &engen3eran yang mungkin sedikit sekali namun akan mem&engaruhi &ada data yang dihasilkan"

B!!!"

.(S!%P#-AN a" Nilai kesadahan total yang dida&atkan dari hasil &er3o'aan adalah 109 mg,-"  '" Nilai kesadahan kalsium yang dida&atkan dari hasil &er3o'aan adalah 68 mg,-" 3" Nilai kesadahan magnesium yang dida&atkan dari hasil &er3o'aan adalah 8++ mg,-

d" Seluruh nilai kesadahan yang dihasilkan tergolong kedalam air sam&el dengan kesadahan antara lunak dan sedang"

!I"

)A2TAR P#STA.A *uku %odul Praktikum .imia -ingkungan 011 Sayer ;ill Akses !nternet 5semua diakses tanggal 1 No=em'er 014 htt&:,,3he"tuntirta"a3"id,donload3enter,3ategory,1o&erasiteknikkimiaJ donloadF14K+K0A&enyisihan>kesadahan htt&:,,digili'"unimus"a3"id,iles,disk1,10+,jt&tunimus>gdl>Laenala'id>+4>>'a'1"&d  htt&:,,e>journal"ko&ertis4"or"id,ile"&h&JileFkaryailmiahMidF896 htt&:,,"kelair"'&&t"go"id,Pu'likasi,*ukuAir%inum,*A*9SA)A;"&d  htt&s:,,"a3ademia"edu,99401,.esadahan14