LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK KI-3121 PERCOBAAN KE-4 PENENTUAN KEKERUHAN AIR SECARA TURBIDIMETRI
Disusun oleh: Rani Yudi H. 10511036 Kelompok 3
Assisten Praktikum:
Tanggal percobaan : Jumat, 4 Oktober 2013 Tanggal pengumpulan : Jumat, 11 Oktober 2013
LABORATORIUM KIMIA ANALITIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2013
PERCOBAAN 4 PENENTUAN KEKERUHAN AIR SECARA TURBIDIMETRI
I.
Tujuan Menentukan
kekeruhan
air
dengan
membandingkan
metoda
kurva
kalibrasi,
penambahan standar ganda, dan penambahan standar tunggal.
II.
III.
Teori Dasar Turbidimeter adalah salah satu alat pengujian kekeruan dengan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Kekeruhan adalah keadaan mendung atau kekaburan dari cairan yang disebabkan oleh individu partikel (suspended solids) yang umumnya tidak terlihat oleh mata telanjang, mirip dengan asap di udara. Pengukuran kekeruhan adalah tes kunci dari kualitas air . Cairan dapat mengandung suspensi padatan yang terdiri dari partikel dari berbagai ukuran. Sementara beberapa materi dihentikan sementara akan cukup besar dan cukup berat untuk menyelesaikan cepat ke bagian bawah wadah jika sampel cairan yang tersisa untuk berdiri (yang padat settable), partikel-partikel sangat kecil hanya akan menyelesaikan sangat lambat atau tidak sama sekali jika sampel teratur atau partikel koloid . Partikel padat kecil ini menyebabkan cairan menjadil keruh. Modern turbidimeters menggunakan teknik nephelometry, yang mengukur jumlah cahaya yang tersebar tepat untuk menjadikan modern turbidimeters memanfaatkan pengukuran nephelometric. Nephelometry telah diadopsi oleh Standard Metode sebagai cara pilihan untuk mengukur kekeruhan karena metode’s sensitivitas, presisi, dan penerapan atas berbagai ukuran partikel dan konsentrasi. Metode nephelometric dikalibrasi menggunakan suspensi formazin polimer seperti bahwa nilai dari 40 unit nephelometric (NTU) adalah kira-kira sama dengan 40. Prinsip umum dari alat turbidimeter adalah sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan sebagai dasar pengukuran(Day and Underwood, 2002). Data Pengamatan Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang (λ) 500 nm Turbidans (S) = Absorban (A) Konsentrasi Sampel 2 = 92 NTU (data dari asisten)
Metode 1 Larutan
Standar 40 NTU Standar 60 NTU Standar 80 NTU Standar 100 NTU Standar 120 NTU Sampel 2
S
79.4
0.100
61.8
0.209
51.6
0.287
45.2
0.345
38.4
0.416
49.0
0.310
Metode 2 (Volume sampel yang digunakan 5 mL) Penambahan Standard (mL)
1 2 3 4
%T
S
0.387 0.434 0.490 0.565
Metode 3 Penambahan Larutan Standar (mL)
2.5 4.0 5.0 7.5 Sampel 2
%T
S
54.4
0.264
44.4
0.353
40.8
0.389
30.8
0.511
76.6
0.116
IV.
Pengolahan Data
Metode 1 Berikut ini kurva kalibrasi dari data pengamatan untuk metoda 1
Kurva Kalibrasi Sampel 2 0.45 y = 0.0038x - 0.0358 R² = 0.9856
0.4 0.35 ) S ( s n a d i b r u T
0.3 0.25
Kurva Kalibrasi Sampel 2
0.2 0.15
Linear (Kurva Kalibrasi Sampel 2)
0.1 0.05 0 0
50
100
150
Konsentrasi (NTU)
y = 0.0038x - 0.0358 S = 0.0038[sampel] – 0.0358 0.310 = 0.0038[sampel] – 0.0358 [sampel] = 91 Jadi konsentrasi sampel adalah 91 NTU Galat sampel 2 =
x100% = 1.09 %
Metode 2 Penambahan Standard (mL)
1 2 3 4
S
S’
0.387
0.4644
0.434
0.6076
0.490
0.7840
0.565
1.017
Berikut ini kurva kalibrasi dari data pengamatan untuk metoda 2
Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 2 1.2 y = 0.1834x + 0.2597 R² = 0.988
1 0.8 ' S
Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 2
0.6 0.4
Linear (Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 2)
0.2 0 0
1
2
3
4
5
Volume Standard (mL)
Dari kurva kalibrasi di atas diperoleh persamaan garis : y = 0.1834x + 0.2597 S=
+
karena sudah dikoreksi, maka menjadi
+ S’ = S = + S’ = S =
Dimana; y = S’
m = k Cstd /5
x = Vstd
intersep = k Cs Vs / 5
sehingga kita dapatkan, m = k Cstd /5 0.1834 = k 400/5 k = 2.2925 x 10-3
intersep = k Cs Vs / 5 0.2597 =2.2925 x 10-3 Cs 5/5 Cs = 113.28 maka kosentrasi sampel 2 berdasarkan metode 2 didapat 113.28 NTU.
Galat sampel 2 =
x100% = 23.13 %
Metode 3 Berikut ini kurva kalibrasi dari data pengamatan untuk metoda 3
Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 3 0.6 y = 0.0486x + 0.1485 R² = 0.9953
0.5 ) S ( s n a d i b r u T
0.4
Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 3
0.3 0.2
Linear (Kurva Kalibrasi Sampel 2 Pada Metoda 3)
0.1 0 0
2
4
6
8
Volume Standard (mL)
Dari kurva kalibrasi di atas, diperoleh persamaan garis : y = 0.0486x + 0.1485 S=
+
dimana,
y = S
m=
x = Vs
intersep = m=
maka,
0.0486 =
k = 3.0375 x 10-3 intersep = 0.1485 =
C x = 122.22, dimana Cx adalah konsentrasi dari sampel 2 yaitu = 122.22 NTU
Galat sampel 2 =
x100% = 32.85 %
V.
Pembahasan Pada percobaan ini akan ditentukan kekeruhan air dengan menggunakan metode Turbidimetri. Turbidimetri adalah analisa yang berdasarkan hamburan cahaya. Hamburan cahaya terjadi akibat adanya partikel yang terdapat dalam larutan. Partikel ini menghamburkan cahaya ke segala arah yang mengenainya. Kekeruhan dapat disebabkan oleh bahan-bahan tersuspensi yang bervarisasi dari ukuran koloid sampai dispersi kasar, tergantung dari derajat turbulensinya. Dasar dari analisis turbidimetri adalah pengukuran intensitas cahaya yang ditransmisi sebagai fungsi dari konsentrasi fase terdispersi. Sebelum sampel diambil dari botolnya, botol harus dikocok terlebih dahulu. Hal ini dilakukan agar larutan homogen. Oleh karena kekeruhan disebabkan oleh bahan-bahan tersuspensi yang ukurannya bervariasi, saat sebelum dikocok dimungkinkan bahan tersuspensi tersebut sedang dalam keadaan mengendap. Hamburan yang terukur pada alat turbidimetri adalah hamburan yang diteruskan atau yang membentuk sudut 180˚. Sedangkan hamburan yang membentuk sudut 90˚, hamburannya terdeteksi oleh alat Nefelometer. Sinar yang dihamburkan oleh partikel terlarut dalam suatu larutan ada berbagai macam yaitu ; 1. Hamburan Reylegh Yaitu hamburan sinar oleh molekul-molekul yang diameternya jauh lebih kecil dari sinar yang dihamburkan. Intensitas sinar yang terpancar sebanding dengan satu per panjang gelombang berpangkat empat. 2. Hamburan Tyndall Yaitu hamburan sinar yang diameter molekul-molekulnya lebih besar dari sinar yang dihamburkan. Pada hamburan Reylegh dan hamburan Tyndal tidak terjadi perubahan frekuensi sinar datang dengan sinar yang dihamburkan. 3. Hamburan Raman Yaitu hamburan yang dapat mengubah frekuensi antara sinar yang datang dengan sinar yang dihamburkan. Proses hamburan cahaya yang mengenai partikel dalam larutan dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu :
1. Konsentrasi cuplikan. Jika konsentrasi terlalu kecil maka partikel yang terbentuk juga akan kecil. Partikel yang kecil akan sedikit menghamburkan sinar sehingga akan susah terbaca 2. Konsentrasi emulgator. Konsentrasi emulgator yang dimaksud disini adalah perbandingan anatara konsentrasi dengan emulgator. Jika perbandingannya terlalu kecil, koloid yang terbentuk terlalu kecil sehingga susah terbaca oleh alat. Namun jika perbandingan ini terlalu besar, emulgator sisa akan terbuang dengan sia -sia. 3. Lamanya pendiaman. Pengaruh ini bergantung pada kecepatan reaksinya. Sebaiknya reaksi berjalan selama waktu optimumnya. 4. Kecepatan dan urutan pencampuran reagen. 5. Suhu. Suhu tergantung pada kondisi optimum reaksi. 6. pH atau derajat keasaman. pH berhubungan dengan emulgator. 7. Kekuatan ion. 8. Intensitas sinar.Hasil dari tiga metode yang dilakukan dalam percobaan ternyata bervariasi. Metode yang digunakan ada tiga, yaitu kurva kalibrasi, penambahan standar ganda, dan penambahan standar tunggal. Perbedaan ketiga metode tersebut adalah sebagai berikut. Metoda kurva kalibrasi dilakukan dengan cara mengukur kekeruhan larutan standar pada berbagai konsentrasi. Kekeruhan sampel diperoleh dari persamaan regresi larutan standar. Pada metode penambahan standar tunggal, dilakukan pengukuran terhadap kekeruhan pada campuran standar dan sampel dengan jumlah standar bertambah terus hingga batas tertentu dalam hal ini sampai 4 mL. Sedangkan pada metode penambahan standar ganda, dilakukan pengukuran terhadap larutan sampel berbagai volume dengan sampel yang volumenya sama untuk semua larutan sampel. Hasil percobaan yang didapat dari ketiga metode tersebut antara lain, pada metode 1 didapatkan konsentrasi/kekeruhan air sebesar 91 NTU. Galat yang
didapatkan dari hasil tersebut adalah sebesar 1.09%. Pada metode 2 didapatkan -3
konsentrasi sebesar 113.28 NTU dengan nilai k sebesar 2.2925 x 10 dan galat yang didapat sebesar 23.13%. Pada metode 3 didapatkan konsentrasi sebesar 122.22 NTU -3
dengan nilai k sebesar 3.0375 x 10 dan galat yang didapat sebesar 32.85%. Dari data hasil percobaan dan perhitungan di atas dapat dibandingkan dan disimpulkan bahwa metode yang memberikan hasil terbaik adalah metode 1 atau metode kurva kalibrasi dengan galat terkecil yaitu 1.09%. VI.
Kesimpulan Berdasarkan data percobaan dan perhitungan didapatkan hasil sebagai berikut: -
Metode 1 Konsentrasi/kekeruhan air = 91 NTU Galat 1.09%
-
Metode 2 Konsentrasi/kekeruhan air = 113.28 NTU -3
Nilai k = 2.2925 x 10 Galat = 23.13% -
Metode 3 Konsentrasi/kekeruhan air = 113.28 NTU -3
Nilai k = 3.0375 x 10 Galat = 32.85%
Dari data hasil percobaan dan perhitungan di atas dapat dibandingkan dan disimpulkan bahwa metode yang memberikan hasil terbaik adalah metode 1 atau metode kurva kalibrasi dengan galat terkecil yaitu 1.09%.
VII. Daftar Pustaka Harvey, David. 1996. Modern Analytical Chemistry. Practice Hall. page 442-445 J.D. Ingle, Jr & SR. Crouch. 1998. Spectrochemical Analysis. Prentice Hall International, Inc. p.513-515 Skoog, Douglas A., F.James Holler, Timothy A.Nieman. 1998. Principles of Instrumental
th
Analysis 5 Ed.USA: Saunder Collage Publishing. page 347-348
