LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN NITRAT DAN NITRIT OLEH : NAMA
: NUR AZIZAH
NO. BP
: 1210942033
HARI/TANGGAL PRAKTIKUM : KAMIS/25 MEI 2014 KELOMPOK
: IV (ENAM)
REKAN KERJA
: 1. MAHA WIRA YUTARO
(1110942042)
2. FITRIA MARCHELLY
(1210942001)
3. YOGI SAPUTRA
(1210942012)
4. RAHMA DESRI YANTI
(1210942027)
5. RENDA APRISTEFFANY (1210942028)
ASISTEN: ANTON WAHYUDI CHINTIA MAYA SARI
LABORATORIUM AIR JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2014
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobaan Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui kadarnitrat dan nitrit yang terdapat pada sampel. 1.2 Metode Percobaan 1.2.1
Nitrat
Metode yang digunakan dalam menguji nitrat adalah brusin-spektrofotometri. 1.2.1 Nitrit Metode yang digunakan dalam menguji nitrit adalah diazotasi-spektrofotometri. 1.3 Prinsip Percobaan 1.3.1 Nitrat Nitrat dalam air dalam suasana asam dengan brusin sulfanilat dan asam sulfat akan membentuk senyawa kompleks berwarna kuning.Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm. 1.3.2 Nitrit Nitrit dengan asam sulfanilat dan N-(1-Naphtyl ethyle diamin) dihidroklorida dalam suasana asam (pH 2.0 – 2.5) membentuk senyawa komplek berwarna ungu.Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada bab tinjauan pustaka ini terdiri dari subbab kondisi eksisting wilayah sampling dan teori tentang nitrat dan nitrit. 2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling Pada praktikum nitrat dan nitrit ini sampel yang diambil adalah air. Sampling dilakukan pada hari Rabu tanggal 13 Februari 2013 tepatnya pada pukul 06.3507.00 WIB dengan titik koordinat 00°55’52.6” LS dan 100°24’00.0” BT dengan elevasi 180 ft. Sumur cincin tersebut memiliki 5 cincin dan ketinggian air pada saat itu sekitar 1,5 m. Kondisi eksisting yang terlihat secara fisik, pada air sumur tersebut airnya jernih dan berwarna bening. Kondisi cuaca pada saat pengambilan sampel cerah. Sampel diambil dengan menggunakan alat Vertical Water Sampler. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara sampel diambil di dua titik, yaitu dipermukaan air sumur dan kedalaman 1 meter dari permukaan. Kemudian sampel tersebut digabungkan ke dalam ember. Setelah itu dimasukkan botol sampel ke dalam ember hingga terisi penuh dan tidak berudara. Air sumur itu digunakan untuk keperluan rumah tangga seperti mandi, mencuci dan kebutuhan sehari-hari lainnya. 2.2 Teori Nitrat (NO3-) dan nitrit (NO2-) adalah ion-ion anorganik alami yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Hasil analisa nitrogen dalam berbagai bentuknya telah dilakukan pada air minum dan polusi sejak manusia meyakini bahwa air adalah sebuah kendaraan untuk transmisi penyakit. Aktivitas mikroba di tanah atau di air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-tama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Pencemaran oleh pupuk nitrogen, termasuk ammonia anhidrat
seperti juga sampah organik hewan ataupun manusia, dapat meningkatkan kadar nitrat di dalam air (Sawyer, 1978). Nitrat adalah senyawa hasil perombakkan dari ammonia secara biologis. Nitrat (NO3-) adalah suatu senyawa yang tidak berbahaya akan tetapi pada proses yang disebut dengan nitrifikasi akan menghasilkan senyawa yang berbahaya yang disebut dengan nitrit (NO2). Nitrifikasi adalah pengubahan ammonium menjadi nitrit dan nitrat. Sedangkan denitrifikasi adalah pengubahan nitrat atau nitrit menjadi nitrogen bebas di udara. Bakteri nitrifikasi adalah nitrosomonas dan nitrobakter. Nitrat yang terkandung di dalam air dapat mengoksidasi Fe+2 di dalam haemoglobin. Hal ini dapat berakibat pada kemampuan darah untuk mengikat oksigen menjadi berkurang. Ringkasnya mekanisme toksitas dari nitrit adalah pengaruh terhadap transport oksigen dalam darah dan terjadi kerusakan pada jaringan (Baso, 2007). Adanya nitrat (NO3-) dalam air adalah berkaitan erat dengan siklus nitrogen di dalam alam. Dalam siklus tersebut dapat diketahui bahwa nitrat dapat terjadi baik dari N2 atmosfer maupun dari pupuk (fertilizer). Pupuk yang digunakan berasal dari oksidasi NO2- (nitrit) oleh bakteri dari kelompok nitrobakter. Nitrat yang terbentuk dari proses-proses tersebut adalah merupakan pupuk dari tanamtanaman. Nitrat yang kelebihan dari yang dibutuhkan oleh kehidupan tanaman dibawa oleh air yang merembes melalui tanah, sebab tanah tidak mempunyai kemampuan untuk menahannya. Ini mengakibatkan terdapatnya konsentrasi nitrat yang relatif tinggi pada air tanah (Sutrisno, 1987). Jumlah nitrat (NO3-) yang besar dalam usus cenderung untuk berubah menjadi nitrit (NO2-), yang dapat bereaksi langsung dengan hemoglobin dalam darah membentuk metamoglobin yang dapat menghalangi perjalanan oksigen di dalam tubuh. Standar konsrentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk nitrat yang fitetapkan departemen kesehatan RI adalah sebesar 200 mg/L. Menurut standar internasional WHO, batas konsentrasi yang diterima adalah 45 mg/L, sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service (Sutrisno, 1987). Nitrifikasi adalah suatu proses oksidasi enzimatik yakni perubahan senyawa amonium menjadi senyawa nitrat yang dilakukan oleh bakteri-bakteri tertentu.
Proses ini berlangsung dalam dua tahap dan masing-masing dilakukan oleh grup bakteri yang berbeda. Tahap pertama adalah proses oksidasi amonium menjadi nitrit yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrosomonas sp dan tahap kedua adalah proses oksidasi enzimatik nitrit menjadi nitrat yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrobacter sp. Proses oksidasi enzimatik perubahan amonium menjadi nitrat dan selanjutnya menjadi nitrat digambarkan sebagai berikut (Damanik, 2010): 1 NH4 + 3 O2 Oksidasi Enzimatik 2 NO2 + 2 H2O + 4H+ + Energi Bakteri Nitrosomonas sp 2 NO2 + O2 Oksidasi Enzimatik 2 NO3 + Energi Bakteri Nitrobacter sp Dalam melakukan analisa terhadap senyawa nitrat, ada beberapa cara analisa yang tersedia, antara lain (Alaerts, 1984): 1. Analisa spektrofotometris pada panjang gelombang 220 nm (sinar ultra ungu yang cocok sebagai analisa penduga bagi air tanpa zat organis dengan kadar NO3-N antara 0,1-11 mg/L); 2. Analisa dengan elektroda khusus (dan pH meter) yang cocok sebagai analisa penduga baik untuk air bersih maupun air buangan dengan skala kadar NO3-N antara 0,2-1400 mg/L; 3. Analisa dengan brusin untuk air dengan kadar 0,1-2 mg NO3-N /L; 4. Analisa dengan asam kromatropik untuk air dengan kadar 0,1-5 mg/L; 5. Analisa dengan reduksi menurut Devarda untuk air dengan kadar NO 3-N lebih dari 2 mg/L; 6. Analisa kolorimetris khusus agi nitrit. Setelah semua zat nitrat direduksi oleh butir Kadmium (Cd). Metode ini cocok untuk kadar air dengan kadar NO 3-N antara 0,01-1 mg/L. Nitrat sangat mudah bercampur dengan air dan sangat sulit untuk dipisahkan. Ada tiga metode yang digunakan untuk menguraikan nitrat dalam suatu lingkungan, yaitu (Effendi, 2003): 1. Demineralisasi Demineralisasi dapat mengurangi kadar nitrat dan mineral lainnya di dalam air. Dalam hal ini, penyulingan air adalah cara yang paling efektif.
2. Pertukaran ion Cara lain dengan menukar substansi lain yang sama sehingga akan mengambi alih tempat yang seharusnya diikat oleh nitrat. Zat yang sering digunakan adalah klorida. 3. Pencampuran Cara ini dengan mencampurkan air yang telah dicemari nitrat dengan air dari sumber yang berbeda dan mempunyai kadar nitrat yang rendah, sehingga dengan mencampurkan ini diharapkan akan mengurangi kadar nitrat.
BAB III PROSEDUR PERCOBAAN 3.1 Alat Alat – alat yang digunakan pada praktikum ini adalah 1. Labu ukur 25 ml 14 buah; 2. Gelas ukur 10 ml 1 buah; 3. Kuvet spektro 14 buah; 4. Mikropipet; 5. Corong; 6. Kertas saring 125 mm 2 buah; 7. Pipet takar 1 buah; 8. Labu ukur 100 ml 7 buah; 9. Beakerglass 50 ml 1 buah; 10. Bola hisap 1 buah. 3.2 Bahan 1.
Larutan Brusin-Sulfanilat
Dilarutkan 1 gr Brusin Sulafat dan 0,1 gr Asam Sulfanilat dalam 70 ml air panas. Kemudian ditambah 3 ml asam Sulfat pekat. Setelah dingin tambah aquadest sampai volumenya 100 ml. 2.
Larutan H2SO4
500 ml H2SO4 pekat ke dalam 125 ml aquadest. 3.
Larutan NaCl
Dilarutkan 300 ml NaCl dalam 1 L aquadest. 4.
Larutan stock standar NO3 (1000 ppm)
Ditimbang dengan teliti 1,629 gr KNO3, kemudian dilarutkan dengan aquadest sampai dengan 1 L ke dalam labu ukur. 5.
Larutan asam-sulfanilat;
6.
Larutan N-(1-Naphtyl Ethyle Diamin);
7.
Larutan stock standar nitrit;
8.
Larutan standar nitrat.
3.3 Cara Kerja 1. Nitrat Langkah-langkah yang dilakukan pada percobaan ini adalah: a. 10 ml contoh air yang telah disaring hingga jernih ditambah dengan 2 ml larutan NaCl, 10 ml larutan H2SO4 dan 0,5 ml larutan Brusin Sulfanilat; b. Setiap penambahan pereaksi harus dikocok. Kemudian dipanaskan di atas pemanas air (950C) selama 20 menit; c. Ukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm; d. Buat deretan larutan standar Nitrat dengan cara melakukan pengenceran terhadap larutan standar 1000 ppm, dengan konsentrasi 0 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm. 2. Nitrit Langkah-langkah yang dilakukan paa percobaan ini adalah: a. 10 ml contoh air yang telah disaring hingga jernih ditambah dengan 2 ml larutan NaCl, 10 ml larutan H2SO4 dan 0,5 ml larutan Brusin Sulfanilat; b. Setiap penambahan pereaksi harus dikocok. Kemudian dipanaskan di atas pemanas air (950C) selama 20 menit; c. Ukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm; d. Buat deretan larutan standar Nitrat dengan cara melakukan pengenceran terhadap larutan standar 1000 ppm, dengan konsentrasi 0; 1; 5; 10; 20 ppm.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data 4.1.1 Nitrat Tabel 4.1 Konsentrasi dan Absorban Larutan Standar Nitrat No
Konsentrasi (ppm)
Absorban
1.
0
0,005
2.
1
-0,056
3.
2
-0,113
4.
3
-0,098
5.
4
-0,063
6.
5
0,027
Tabel 4.2 Absorban Sampel Larutan Nitrat Konsentrasi (ppm)
Absorban 25,344
0,017
4.1.2 Nitrit Tabel 4.3 Konsentrasi dan Absorban Larutan Standar Nitrit No
Konsentrasi (ppm)
Absorban
1.
0
0
2.
0,1
0,023
3.
0,2
0,016
4.
0,3
0,017
5.
0,4
0,044
6.
0,5
0,015
Tabel 4.4 Absorban Sampel Larutan Nitrit
Konsentrasi (ppm)
Absorban 5,815
0,236
4.2 Perhitungan 4.2.1 Pengenceran Larutan Standar Nitrit 1. Diketahui : konsentrasi larutan induk 1000 ppm (M1) Ditanya : volume larutan induk (V1) jika konsentrasi larutan standar (M2) 100 ppm, ke dalam labu 100 ml (V2). Jawab
: Rumus pengenceran: M1.V1 = M2.V2
M2
= 1 ppm
M1.V1
= M2.V2
1000 ppm . V1 = 100 ppm . 100 ml V1
= 10 ml
2. Diketahui : konsentrasi larutan standar percobaan 100 ppm (M1) Ditanya : volume larutan induk (V1) jika konsentrasi larutan standar (M 2) 0,2 ppm, 0,4 ppm, 0,6 ppm, 0,8 ppm dan 1,0 ppm ke dalam labu 100 ml (V2). Jawab
: Rumus pengenceran: M1.V1 = M2.V2
a. M2 = 0,2 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 0,2 ppm . 100 ml V1 b. M2 M1.V1
= 0,2 ml = 0,4 ppm = M2.V2
100 ppm.V1 = 0,4 ppm . 100 ml V1 c. M2 M1.V1
= 0,4 ml = 0,6 ppm = M2.V2
100 ppm.V1 = 0,6 ppm . 100 ml V1
= 0,6 ml
d. M2 = 0,8 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 0,8 ppm . 100 ml V1
= 0,8 ml
e. M2 = 1,0 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 1,0 ppm . 100 ml V1
= 1,0 ml
4.2.2 Nitrat 1. Diketahui : konsentrasi larutan induk 1000 ppm (M1) Ditanya : volume larutan induk (V1) jika konsentrasi larutan standar (M2) 100 ppm, ke dalam labu 100 ml (V2). Jawab
: Rumus pengenceran: M1.V1 = M2.V2
M2
= 100 ppm
M1.V1
= M2.V2
1000 ppm . V1 = 100 ppm . 100 ml V1 = 10 ml 2. Diketahui : konsentrasi larutan standar percobaan 100 ppm (M1) Ditanya : volume larutan induk (V1) jika konsentrasi larutan standar (M2) 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm dan 10 ppm ke dalam labu 100 ml (V2). Jawab
: Rumus pengenceran: M1.V1 = M2.V2
a. M2 = 2 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 2 ppm . 25 ml V1
= 0,5 ml
b. M2
= 4 ppm
M1.V1
= M2.V2
100 ppm.V1 = 4 ppm . 25 ml V1
= 1 ml
c. M2 = 6 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 6 ppm . 25 ml V1
= 1,5 ml
d. M2 = 8 ppm M1.V1 = M2.V2 100 ppm.V1 = 8 ppm . 25 ml V1 e. M2 M1.V1
= 2 ml = 10 ppm = M2.V2
100 ppm.V1 = 10 ppm . 25 ml V1
= 2,5 ml
4.3 Pembahasan Dari percobaan yang telah dilakukan, kadar nitrat yang didapat dari percobaan ini adalah 25,344 mg/L. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ditetapkan bahwa kadar nitrat yang diperbolehkan adalah 50 mg/L. Berarti kadar nitrat pada air sampel standar baku mutu yang telah ditetapkan. Kadar nitrit yang didapat dari percobaan ini adalah 5,815 mg/L. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang
Persyaratan
Kualitas Air Minum
ditetapkan
bahwa kadar nitrit
yang
diperbolehkan adalah 3 mg/L. Berarti nilai kadar nitrit yang diperoleh telah melebihi standar baku mutu yang telah ditetapkan. Bagi Sarjana Teknik Lingkungan, analisis nitrat dan nitrit sangat berperan penting. Dengan menganalisis nitrat dan nitrit, maka akan mengetahui berapa kadar nitrat dan nitirt di dalam air, jika kadar nitrat dan nitrit dalam air melebihi standar baku mutu, maka bisa dilakukan pengolahan agar pencemaran air tidak meningkat. Cara pengolahan yang sesuai untuk kadar nitrit ini adalah dengan pertukaran ion, karena dengan menukar substansi lain yang serupa sehingga akan mengambil alih tempat yang seharusnya diikat oleh nitrat terbilang relatif mudah. Untuk menghilangkan nitrat bisa juga dilakukan dengan cara demineralisasi. Demineralisasi akan mengurangi kadar nitrat dan mineral lain di dalam air. Dalam hal ini, penyulingan air adalah yang paling efektif. Pertama air dipanaskan, setelah itu uap air yang terbentuk dipindahkan ketempat lain yang lebih dingin sehingga terbentuk air kembali dan sisa mineral yang tertinggal akan mengendap didasar pemanas. Proses ini memerlukan energi dan tenaga yang sangat besar.
BAB V PENUTUP Pada bab penutup ini akan dibahas mengenai kesimpulan dan saran percobaan nitrat dan nitrit. 5.1 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan: 1. Konsentrasi nitrat yang didapat pada sampel adalah 25,344 mg/L dan konsentrasi nitrit yang didapat dari sampel adalah 5,815 mg/L;
2. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ditetapkan bahwa kadar nitrat yang diperbolehkan adalah 50 mg/L. Kadar nitrat yang diperoleh pada sampel sebesar 25,344 mg/L. Berarti kadar nitrat yang diperoleh di bawah standar baku mutu yang telah ditetapkan; 3. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ditetapkan bahwa kadar nitrit yang diperbolehkan adalah 3 mg/L. Kadar nitrit yang diperoleh pada sampel sebesar 5,815 mg/L. Berarti nilai kadar nitrit yang diperoleh melebihi standar baku mutu yang telah ditetapkan; 4. Kadar nitrat dan nitrit yang terdapat pada sampel jika ditinjau dari kadar nitrit telah melebihi baku mutu, sementara jika ditinjau dari kadar nitrat belum melebihi baku mutu; 5. Cara pengolahan yang sesuai untuk kadar nitrit ini adalah dengan pertukaran ion dan cara pengolahan ntuk menghilangkan nitrat bisa juga dilakukan dengan cara demineralisasi. 5.2 Saran 1. Sebaiknya dilakukan terlebih dahulu pengolahan sebelum air sumur tersebut digunakan untuk keperluan sehari-hari; 2. Masyarakat sekitar melakukan tindakan pencegahan agar air sumur tidak tercemar oleh nitrat dan nitrit.
DAFTAR PUSTAKA Alaerts, G dan S.S.Santika. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional Baso, A.T. dan Guffran. 2007. Pengelolaan Kualitas Air . Jakarta: Rineka Cipta Damanik, M. M.B., dkk. 2010. Kesuburan Tanah dan Pemupukan. Medan: USU Press Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius Sawyer, C.N. 1978. Chemistry For Environmental Engineering. Tokyo: McGraw Hill Sutrisno, T. 1987. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Rineka Cipta
