LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA LINGKUNGAN AMONIUM OLEH:
NAMA
: KELOMPOK IV
HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : SABTU/6 NOVEMBER 2010 ANGGOTA
: 1. RAFNA MUSTIKA W. (0910941002) 2. RANO PRIMA
(0910941012)
3. NURUL FITRIA Z.
(0910941013)
4. SOBAHAN R.
(0910942020)
5. FITRATUL HUSNA
(0910942026)
6. NAZLI Y.M.
(0910942040)
ASISTEN: RIO PUTRA MARJID
LABORATORIUM AIR JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2010
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobann Untuk menentukan konsentrasi dan absorban ammonium dalam air. 1.2 Metode Percobann Pada praktikum ammonium ini, metode yang digunakan adalah spektrofotometri. 1.3 Prinsip Percobaan NH4+ dalam suasana basa dengan pereaksi Nessler membentuk senyawa komplek yang berwarna kuning sampai coklat. Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya pada panjang gelombang 420 mm.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling Pada percobaan ini, kami mengambil sampel di Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja Siteba, Padang di belakang kompi C Yudasakti. Di instalasi ini terdapat 9 kolam yaitu 4 kolam anaerob dan 3 kolam fakultatif (kolam transisi dari kolam anaerob). Pengambilan sampel dilakukan mulai dari pukul 13.00 sampai dengan 14.00 WIB. Pada kolam fakultatif ini tebagi lagi menjadi 2 bagian yaitu bagian aerob dibagian atas dan anaerob dibagian bawah. Adapun 2 kolam selanjutnya adalah kolam naturasi yang disebut juga dengan kolam pematangan. Pengolahannya secara fotosintesis. Pengolahan secara fotosintesis terlihat dari banyaknya tumbuhan lumut yang menutupi permukaan kolam. Kondisi eksisting kolam ini sangat bersih dan terawat. Dibagian depan kolam terdapat kantor administrasi dan laboratorium. Adapun deskripsi dari masing-masing sampel yang diambil adalah sebagai berikut : a. Sampel 1; Diambil pada kolam pertama yaitu kolam anaerob. Dikolam ini sangat banyak terdapat lumpur dan ditemukan lumut yang mengapung dipermukaan air kolam. b. Sampel 2; Diambil pada kolam kedua yaitu kolam naturasi, yang mana airnya itu sudah siap untuk dibuang ke sungai. Di kolam ini banyak terdapat lumut yang mengapung diatas permukaan kolam. 2.2 Teori Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau ammonia). Walaupun ammonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, ammonia sendiri adalah senyawa kaustik (menimbulkan iritasi/rangsangan) dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerja Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas
berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas ammonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru, dan bahkan kematian. Sekalipun ammonia di Amerika Serikat diatur sebagai gas tak mudah terbakar, ammonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan ammonia berjumlah lebih besar dari 3500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin (Anonymous A, 2010). Amoniak merupakan gas bertekanan tinggi dan bersifat beracun, akspisian, korosif dan mudah terbakar. Gas tersebut harus disimpan dalam silinder bertekanan dalam keadaan terlindung, bebas panas dan goncangan, terikat kuat serta bebas dari kebocoran kran (Imamkhasani, 1991). Ammonium kation juga dikenal sebagai ammonia terionisasi karena sifatnya bermuatan listrik., yakni positif bermuatan poliatomik, kation dari rumus kimia NH4+, memiliki berat rumus 18,05 dab dibentuk oleh protonasi dari ammonia (NH3). Ion yang dihasilkan memiliki pKa = 9,25 (Anonymous B, 2010). Ammonia sangat berbahaya, jika terhirup dapat merusak saluran pernapasan terutama saluran pernapasan bagian atas. Saluran pernapasan yang terangsang amoniak akan membengkak, hingga pernapasan terganggu karena penyempitan saluran pernapasan itu. Lebih parah lagi, saluran lender yang terangsang akan mengelurkan sekret (cairan getah) sehingga pernapasan pun terhambat, dan korban akan mengalami sesak napas. Bila tidak ditolong maka korban akan pingsan. Lebih jauh, bila jaringan yang terangsang mengalami kerusakan, akan terjadi pendarahan di sepanjang saluran pernapasan dan darah akan keluar bersama batuk (Anonymous B, 2010). Bila amoniak mencapai paru-paru dapat mengakibatkan bronchopneumonia (radang pada salah satu bagian paru). Bila selaput lender (mukosa) rusak, dapat mengakibatkan penyakit menahun sebab pada selaput ini terdapat sel-sel pertahanan tubuh, khususnya bagi jaringan paru-paru (Anonymous C, 2010).
Nitrogen memiliki lima elektron terluar, ditambahn empat elektron dari empat hidrogen, sehingga total hidrogen menjadi sembilan. Ion ammonium adalah ion positif, ion ini memiliki muatan 1+ karena kehilangan 1 elektron, sehingga tinggal delapan elektron pada tingkat terluar nitrogen. Oleh sebab itu menjadi empat pasang, yang semuanya berikatan karena adanya empat hidrogen (Anonymous C, 2010). Ion ammonium memiliki bentuk yang sama dengan metana, karena ion ammonium memiliki susunan elektron yang sama. Ion ammonium (NH4+) adalah tetrahedral. Ion ammonium dikatakan isoelektronik jika keduanya memiliki bilangan dan susunan elektron yang sama (Anonymous C, 2010).
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling Pada percobaan ini, kami mengambil sampel di Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja Siteba, Padang di belakang kompi C Yudasakti. Di instalasi ini terdapat 9 buah kolam pengolahan. Pengambilan sampling dilakukan
mulai dari pukul
15.15 WIB sampai dengan pukul 14.00 WIB. Pada instalasi pengolahan lumpur tinja ini pengolahannya dilakukan secara fotosintesis. Kondisi eksisting kolam ini sangat bersih dan terawat. Dibagian depan kolam terdapat kantor administrasi dan laboratorium. Sampling di ambi 2.2 Teori Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau ammonia). Walaupun ammonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, ammonia sendiri adalah senyawa kaustik (menimbulkan iritasi/rangsangan) dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerja Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas ammonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru, dan bahkan kematian. Sekalipun ammonia di Amerika Serikat diatur sebagai gas tak mudah terbakar, ammonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan ammonia berjumlah lebih besar dari 3500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin (Anonymous A, 2010). Amoniak merupakan gas bertekanan tinggi dan bersifat beracun, akspisian, korosif dan mudah terbakar. Gas tersebut harus disimpan dalam silinder bertekanan dalam keadaan terlindung, bebas panas dan goncangan, terikat kuat serta bebas dari kebocoran kran (Imamkhasani, 1991).
Ammonium kation juga dikenal sebagai ammonia terionisasi karena sifatnya bermuatan listrik., yakni positif bermuatan poliatomik, kation dari rumus kimia NH4+, memiliki berat rumus 18,05 dab dibentuk oleh protonasi dari ammonia (NH3). Ion yang dihasilkan memiliki pKa = 9,25 (Anonymous B, 2010). Ammonia sangat berbahaya, jika terhirup dapat merusak saluran pernapasan terutama saluran pernapasan bagian atas. Saluran pernapasan yang terangsang amoniak akan membengkak, hingga pernapasan terganggu karena penyempitan saluran pernapasan itu. Lebih parah lagi, saluran lender yang terangsang akan mengelurkan sekret (cairan getah) sehingga pernapasan pun terhambat, dan korban akan mengalami sesak napas. Bila tidak ditolong maka korban akan pingsan. Lebih jauh, bila jaringan yang terangsang mengalami kerusakan, akan terjadi pendarahan di sepanjang saluran pernapasan dan darah akan keluar bersama batuk (Anonymous B, 2010). Bila amoniak mencapai paru-paru dapat mengakibatkan bronchopneumonia (radang pada salah satu bagian paru). Bila selaput lender (mukosa) rusak, dapat mengakibatkan penyakit menahun sebab pada selaput ini terdapat sel-sel pertahanan tubuh, khususnya bagi jaringan paru-paru (Anonymous C, 2010). Nitrogen memiliki lima elektron terluar, ditambahn empat elektron dari empat hidrogen, sehingga total hidrogen menjadi sembilan. Ion ammonium adalah ion positif, ion ini memiliki muatan 1+ karena kehilangan 1 elektron, sehingga tinggal delapan elektron pada tingkat terluar nitrogen. Oleh sebab itu menjadi empat pasang, yang semuanya berikatan karena adanya empat hidrogen (Anonymous C, 2010). Ion ammonium memiliki bentuk yang sama dengan metana, karena ion ammonium memiliki susunan elektron yang sama. Ion ammonium (NH4+) adalah tetrahedral. Ion ammonium dikatakan isoelektronik jika keduanya memiliki bilangan dan susunan elektron yang sama (Anonymous C, 2010).
BAB III PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 Alat 1. Labu ukur 100 ml 5 buah; 2. Labu ukur 50 ml 7 buah; 3. Rak tabung; 4. Kuvet; 5. Pipet hisap 10 ml; 6. Pipet tetes; 7. Kertas saring; 8. Corong; 9. Gelas ukur 50 ml 1 buah. 3.2 Bahan 1. Merkuri Iodida;
2. Kalium Iodida; 3. NaOH; 4. Kalium natrium Tartrat Tetrahidrat; 5. Larutan stock standar NH4 1000 ppm; 6. Aquadest. 3.3 Cara Kerja 1. 25 ml contoh air yang jernih (kalau keruh harus disaring); 2. Ditambahkan 1-2 tetes pereaksi garam Seignette; 3. Ditambahkan 0,5 ml pereaksi Nessler; 4. Dikocok dan biarkan 10 menit; 5. Warna kuning yang terjadi diukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang geolmbang 420 mm.
Cara kerja pembuatan larutan standar adalah sebagai berikut : 1. Dibuat larutan standar NH4 dengan konsentrasi 0,00, 1,0, 3,0, 4,0, dan 5,0 ppm, dengan cara melakukan pengenceran dari larutan standar NH4 100 ppm; 2. Diambil 25 ml dari masing-masing larutan standar tersebut diatas, kemudian dikerjakan sama seperti contoh air; 3. Kemudian dibuat kurva kalibrasi antara absorban vs konsentrasi (ppm); 4. Ditentukan slope (ppm/unit absorban).
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Larutan Standar Konsentrasi (ppm)
Absorban
0
0,000
1
0,300
2
0,361
3
0,517
4
0,815
5
0,888
Sampel Jenis Sampel
Konsentrasi (ppm)
Absorban
Kolam Pertama (Anaerob)
215
0,792
Kolam Terakhir (Naturasi)
2,21
0,428
4.2 Perhitungan Pengenceran dari 1000 ppm Rumus Pengenceran
100 ppm
M1V1 = M2V2
M2 = 100 ppm M1V1 = M2V2 1000 ppm × V1 = 100 ppm × 100 ml V1 = 10 ml
a. M2 = 1 ppm M1V1 = M2V2 100m × V1 = 1 ppm × 100 ml V1 = 1 ml
b. M2 = 2 ppm M1V1 = M2V2 100m × V1 = 2 ppm × 100 ml V1 = 2 ml c. M2 = 3 ppm M1V1 = M2V2 100m × V1 = 3 ppm × 100 ml V1 = 3 ml d. M2 = 4 ppm M1V1 = M2V2
100m × V1 = 4 ppm × 100 ml V1 = 4 ml e. M2 = 5 ppm M1V1 = M2V2 100 ppm × V1 = 5 ppm × 100 ml V1 = 5 ml Konsentrasi (xi)
Absorban (yi)
xi.yi
xi2
0
0,000
0,000
0,000
1
0,300
0,300
1
2
0,361
0,722
4
3
0,517
1,551
9
4
0,815
3,26
16
5
0,888
4,44
25
Σ = 15
Σ = 2,881
Σ = 10,273
Σ = 55
Rumus Regresi Linear kurva : y = a + bx Keterangan : y = Nilai Absorban x = Konsentrasi Larutan (ppm) a=
b=
yi xi 2 xi xi yi 2 2 nxi x i nxi y i xi nxi
2
y i 2 xi
Masukkan nilai x dan y ke dalam persamaan agar didapat nilai a dan b a=
=
2,881 55 1510,273 2 655 15 158,455 154,095 330 225
4,36 = 0,041 105
=
610,273 152,881
b=
655 15
=
61,638 43,215 330 225
=
18,423 = 0,175 105
2
Jadi persamaan regresi linearnya : y = 0,175x + 0,041
Grafik hubungan absorban dengan konsentrasi
absorban
1 y = 0.1755x + 0.0415 R² = 0.9672
0.8 0.6
Absorban
0.4
Linear (Absorban)
0.2 0 -1
0
1
2
3
4
5
6
konsenikonsentrasi
Dari kurva kalibrasi yang telah dibuat, didapatkan persamaan y = 0,175x + 0,041 Maka dapat dihitung konsentrasi untuk masing- masing sampel, yaitu : a. Sampel Kolam Anaerob y = 0,792 y = 0,175x + 0,041 0,792 = 0,175x + 0,041
0,751 = 0,175x x = 4,3 mg/L = 4,3 ppm × 50 = 215 ppm b. Sampel Kolam Naturasi y = 0,428 y = 0,175x + 0,041 0,428 = 0,175x + 0,041 0,387 = 0,175x x = 2,21 mg/L = 2,21 ppm
4.3 Analisa Sampel air yang digunakan dalam praktikum Amonium ini diambil di Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja Siteba, Padang. Hal pertama yang dilakukan sebelum melakukan analisis kandungan ammonium pada sampel air adalah melakukan pengenceran terhadap lerutan standar NH4 1000 ppm. Pertama-tama, diencerkan menjadi 100 ppm, setelah itu diencerkan menjadi 1 ppm, 2 ppm, 3 ppm, 4 ppm, dan 5 ppm. Kemudian ditambahkan 1-2 tetes garam Seignette dan 0,5 ml pereaksi Nessler, akan terlihat warna kuning pada tiap-tiap larutan. Terlihat bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan, maka akan semakin pekat warna kuning pada larutannya. Kemudian diambil sampel air dan ditambahkan 1-2 tetes garam Seignette dan 0,5 ml pereaksi Nessler. Sebelum dimasukkan ke spektrofotometer untuk diukur absorbannya, dibandingkan warna kuning yang terlihat pada sampel dengan larutan standar, selanjutnya ditentukan warna larutan standar yang mendekati dengan warna sampel. Ternyata warna kuning pada sampel berada di tengah-tengah antara warna larutan standar 2 ppm dengan larutan standar 4 ppm.
Setelah diukur dengan spektrofotometer, absorban sampel nilainya berada di tengah-tengah nilai absorban larutan standar 2 ppm dan larutan standar 4 ppm. Berdasarkan Permenkes No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum telah ditetapkan bahwa kadar ammonia yang diperbolehkan di dalam air minum adalah 1,5 mg/L. Sedangkan hasil percobaan, diperoleh kadar ammonium untuk sampel kolam anaerob 215 ppm atau 215 mg/L dan kadar ammonium untuk sampel kolam naturasi diperoleh sebesar 2,21 ppm atau 2,21 mg/L. Hal ini menunjukkan kadar ammonium sampel tersebut tidak memenuhi standar baku mutu untuk parameter ammonia yang diizinkan. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya yaitu akibat banyaknya kandungan lumut yang mengapung dipermukaan kolam tersebut. Namun hal ini tidak selalu menunjukkan bahwa sampel ini tidak layak digunakan karena masih ada parameter lain yang menentukan apakah suatu air itu layak digunakan atau tidak. Akan tetapi sebaiknya penduduk sekitar sebaiknya mengunakan sumber lain sebagai sumber air minum, demi menjaga kesehatan masyarakat atau penduduk sekitar.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari percobaan ammonium yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Absorban sampel pertama (kolam anaerob) diperoleh sebesar 0,792; 2. Absorban sampel terakhir (kolam naturasi) diperoleh sebesar 0,428; 3. Konsentrasi atau kadar ammonium untuk kolam pertama (kolam anaerob) diperoleh sebesar 215 mg/L atau 215 ppm. Artinya sampel kolam pertama tidak memenuhi syarat kualitas air minum yang ditetapkan dalam Permenkes No. 492 Tahun 2010 yaitu 1,5 mg/L; 4. Konsentrasi atau kadar ammonium untuk kolam kedua (kolam naturasi) diperoleh sebesar 2,21 mg/L atau 2,21 ppm. Artinya sampel kolam kedua juga tidak memenuhi syarat kualitas air minum yang ditetapkan dalam Permenkes No. 492 Tahun 2010 yaitu 1,5 mg/L. 5.2 Saran
Adapun saran yang dapat kami berikan setelah melakukan praktikum amonium adalah: 1. Memahami objek praktikumnya pada waktu itu; 2. Teliti dalam melakukan praktikum; 3. Mempersiapkan segala sesuatunya yang behubungan dengan praktikum sebelum praktikum dimulai; 4. Berhati – hatilah dalam menggunakan alat – alat praktikum; 5. Teliti dan cermat pada saat mengukur absorban dengan menggunakan spektrofotometer.
DAFTAR PUSTAKA Imamkhasani, Soemanto. Dasar-Dasar Keselamatan Kerja Bidang Kimia dan Pengendalian Bahaya Besar. 1991. Jakarta:ILO Anonymous A. 2010. Amonium. (http://id.wikipedia.org/wiki/ammonium), Tanggal akses 4 November 2010 Anonymous B. 2010. Amonium. (http://www.purewatercare.com), Tanggal akses 4 November 2010 Anonymous C. 2010. Amonium. (http://wikipedia.com/), Tanggal akses 4 November 2010