LAPORAN RESMI PRAKTIKUM OSEANOGRAFI OSEANOGRAFI KIMIA KIM IA MODUL I
OLEH ILHAM FATHUL HOIR K2E 008 023
PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI OSEANOGRAFI JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGOR DIP ONEGORO O SEMARANG 2009
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Belakang Oseanografi
Kimia
dapat
didefinisikan
sebagai
bagian
dari
ilmu
oseanografi yang khusus mempelajari sifat-sifat kimia laut dan komposisi sedimen laut (Dahuri et al.,1996). Keberadaan nutrien dalam perairan seperti nitrat, nitrit, silikat maupun phosphat serta kadar DO sangat dibutuhkan oleh organisme perairan khususnya fitoplankton untuk tumbuh dan berkembang biak. Dengan mengetahui kadar nutrien di suatu perairan maka kita dapat mengetahui kualitas lingkungan perairan, sehingga perlu dilakukan analisa tentang nutrient terlarut dalam suatu perairan.
1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa mengenal, mengerti, memahami,
dan
dapat
melaksanakan
prosedur
analisa
serta
mampu
menentukan kadar nitrat dari sampel air laut yang diteliti. Dan dapat mengetahui cara pengambilan sampel, penanganan sampel setelah didapatkan dan mengerti cara penggunaan, fungsi alat-alat yang digunakan dalam praktikum.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengenalan Pengenalan Nitrat Nitrat adalah kation Na + utama cairan ekstra sel dan sebagian besar berhubungan dengan klorida dan bikarbonat dalam pengaturan keseimbangan asam basa. Na + juga penting dalam mempertahankan tekana osmotic cairan tubuh dan dengan demikian melindungi tubuh terhadap kehilangan cairan yang +
berlebihan. Walaupun Na banyak ditemukan dalam bahan makanan, sumber utama dalam makanan adalah garam dapur (NaCL) yang dipakai waktu masak dan membumbui. Pada umumnya daging lebih banyak mengandung Na daripada bahan makanan nabati, tetapi beberapa makanan yang diproses mendapat tambahan NaCl ( Harper, 1987 ). Dan menurut Nontji, 1987 mengatakan bahwa nitrogen dilaut berada dalam nitrogen molecular ( N) atau sebagai garam-garam anorganik seperti nitrat 4+
(NO3), nitrit (NH ) dan beberapa senyawa nitro nitrogen gen organik seperti urea dan asam amino. Pada umumnya senyawa nitrogen organik terlarut dalam bentuk hasil metabolisme bahari dan hasil proses pembusukan. Nitrogen terdapat juga dalam bentuk molekul-molekul molekul-molekul protein prot ein pada organisme yang yang telah te lah mati kemudian diubah kedalam bentuk-bentuk anorganik oleh serangkaian organisme pengurai, pengurai, terutama bakteri pembentuk nitrat. Nitrat yang terbentuk dimanfaatkan oleh tumbuhan selanjutnya tumbuhan dan hewan yang telah mati akan terurai menjadi asam amino dan sisa bahan organik. Selain melalui proses tersebut diatas, nitrit yang terlarut di laut merupakan hasil suplai dari sungai. ( Odum, 1971 ). Sedangkan menurut Widiastuti keberadaan Nitrat diperairan sangat penting, karena nitrat sangat diperlukan untuk pertumbuhan fitoplankton yang merupakan pakan pakan alami bagi ikan dan udang. Nitrat juga dapat dijadikan indikator kesuburan perairan. Ion nitrat yang terlarut merupakan bentuk yang stabil dari
3
hasil oksidasi sempurna senyawa nitrogen. Kandungan nitrat dapat berasal dari bahan organik yang terbawa aliran sungai menuju ke laut. Kadar nitrat yang tinggi dalam air menunjukan adanya sisa-sisa buangan biologis atau berasal dari sisasisa pemupukan yang berat.
2.2 Nitrat Senyawa Nitrogen dalam air laut terdapat dalam tiga bentuk utama yang berada dalam keseimbangan, yaitu Amoniak, Nitrit dan Nitrat. Keseimbangan tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan Oksigen bebas dalam air. Pada saat kadar Oksigen rendah, keseimbangan bergerak menuju Amoniak, sedangkan pada saat kadar Oksigen tinggi keseimbangan bergerak menuju Nitrat. Dengan demikian Nitrat merupakan hasil akhir dari oksidasi Nitrogen dalam air laut. Secara termodinamik merupakan senyawa Nitrogen yang paling stabil dengan adanya oksigen bebas yang cukup dalam air laut. Di beberapa perairan laut, Nitrat digambarkan sebagai senyawa mikronutrien pengontrol produktifitas primer di lapisan permukaan daerah eufotik. Kadar Nitrat di perairan eufotik, sangat dipengaruhi oleh transportasi Nitrat ke daerah tersebut, oksidasi Amoniak oleh mikroorganisme dan pengambilan Nitrat untuk proses produktifitas primer. Bila intensitas cahaya yang masuk ke kolom air cukup, maka kecepatan pengambilan Nitrat lebih cepaat daripada proses transportasi Nitrat ke laisan permukaan. (Grasshoff, (Grasshoff, 1976) Distribusi vertikal Nitrat di laut menunjukkan bahwa kadar Nitrat semakin tinggi bila kedalaman laut bertamb bert ambah ah (Hutagalung et al.,1997). Hal ini disebabkan karena
tenggelamnya
partikel-partikel
yang
mengandung
Nitrat
serta
bertambahnya partikel tersebut menjadi Nitrogen organik, sehingga distribusi Nitrat di laut dapat dikatakan hampir seragam baik vertikal maupun horizontal. Selanjutnya distribusi Nitrat di laut dipengaruhi oleh proses fotosintesa, gravitasi residu organisme air dan gerakan arus atau massa air (Adveksi up, welling dll). (Sidjabat, 1973).
4
Menurut Parson 1984 Nitrogen merupakan unsur penting untuk pertumbuhan dan membentuk protein. Sedangkan menurut SIdjabat 1976 Nitrogen diperlukan oleh tumbuhan air untuk melakukan fotosintesis, sehingga Nitrat sebagai bentuk yang langsung dikonsumsi organisme. Selain itu fitoplankton juga merupakan senyawa-senyawa Nitrogen organik lainnya, yang digunakan untuk mensintesis protein dalam bentuk yang langsung dikonsumsi oleh organisme tersebut. (Koesoebiono, 1980) Nitrat merupakan ion dari senyawa-senyawa Nitrogen anorganik utama di dalam perairan. Sumber utama Nitrogen dalam bentuk gas dan molekul N 2, ditemukan dalam beberapa proses fisika (pencahayaan, kegiatan vulkanik dll) dapat merubah molekul Nitrogen. (Koesoebiono, 1980). Nitrogen masuk ke perairan laut melalui aktivitas vulkanik, atmosfir dan sungai (Millero & Sohn, 1991). Meskipun kandungan Nitrogen melimpah, tetapi hanya sebagian kecil saja yang dapat memakai Nitrogen secara langsung. Nitrogen dalam bentuk bebas harus diubah dahulu oleh
jenis tanaman dan mikroorganisme tertentu yang
jumlahnya terbatas agar menjadi bentuk Amoniak (NH3). Kemudian diubah oleh bakteri autotrof menjadi ion Nitrit (NO2). Dan kemudian menjadi ion NItrat (NO ( NO3) (Carpenter & Capone, 1983). Dalam keadaan aerob Nitrogen dapat diikat oleh alga biru, hijau. Seperti misalnya Annabaena, Trirhodesanium dan lain-lain. Dan selanjutnya oleh bakteri Nitrifikasi (Nitrobakter dan Nitrosomonas) akan diubah menjadi bentuk Nitrat (Wardoyo, 1981). Demikian pula Amoniak diubah oleh bakteri menjadi Nitrit dan selanjutnya menjadi NItrat. Apabila dalam keadaan aerob maka Nitrat dan Nitrit akan diubah menjadi Amoniak oleh bakteri Amonium (Anggoro, 1983). Menurut Wada 1991 Nitrat di alam didapat dari siklus Nitrogen, sehingga dalam pembicaraan tentang Nitrat tidak dapat terlepas dari unsur Nitrogen. Siklus Nitrogen yang terjadi pada perairan adalah dilihat pada gambar. Pada siklus ini yang berperan adalah bakteri, organisme nabati, organisme hewani. Dimana bakteri akan mendominasi proses-proses yang bersifat penurunan atau regenatif (Koesoebiono, 1980). Dalam tahapan proses dilepaskan dari asam amino yang
5
kemudian dioksidasi oleh bakteri menjadi Nitrit dan Nitrat kembali (Wheaten, 1977). Siklus tersebut menerangkan N 2 terlarut dalam air yang berasal dari atmosfir ada yang langsung digunakan oleh fitoplankton jenis bluegreen algae dan ada juga yang diubah menjadi NO 3-. Melalui siklus ini kemudian fitoplankton dimakan oleh zooplankton dengan melewati beberapa tahap N 2 akan kembali lagi ke perairan dalam bentuk N 2 yang terlarut dan siap digunakan oleh organisme perairan. Tetapi ada juga N 2 yang hilang bersama-sama aliran keluar dan terjadinya sedimen yang permanent
2.3 Distribusi Vertikal Nitrat di Laut Nitrogen
memegang
peranan
kritis
dalam
siklus
organic
dalam
menghasilkan asam-asam amino yang membuat protein. Dalam siklus nitrogen, tumbuh-tumbuhan menyerap N-anorganik dalam salah satu gabungan atau sebagai nitrogen molekuler. Tumbuh-tumbuhan ini membuat protein yang kemudian dimakan hewan dan diubah menjadi protein hewan. Jaringan organic yang mati diurai oleh berbagai jenis bakteri, termasuk didalamnya bakteri pengikat nitrogen yang mengikat nitrogen molekuler menjadi bentuk-bentuk gabungan (NO2, NO3, NH4) dan bakteri denitrifikasiyang melakukan hal sebaliknya. Nitrogen lepas ke udara dan diserap dari udara selama siklus berlangsung. Jumlah nitrogen yang tergabung dalam mineral dan mengendap di dasar laut tidak seberapa besar (Romimohtarto dan Juwana, 2001). Pola sebaran nitrogen di Samudera Atlantik, Pasifik dan Samudera India tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (Gambar 2) (Davis, 1986).Sebaran menegak dari bentuk bentuk gabungan nitrogen berbeda di laut. Nitrat terbanyak terdapat di lapisan permukaan, ammonium tersebar secara seragam, dan nitrit terpusat dekat termoklin. Interaksiinterkasi antara berbagai tingkat nitrogen organic dan bakteri sedemikian rupa sehingga pada saat nitrogen diubah menjadi berbagai senyawa anorganik, zat-zat ini sudah tenggelam di bawah termoklin. Hal ini menimbulkan masalah bagi penyediaan nitrogen karena termoklin merupakan penghalang bagi migrasi
6
menegak unsur-unsur ini dan kenyataannya persediaan nitrogen akan menjadi faktor pembatas bagi produktivitas di laut. Distribusi vertikal Nitrat di laut menunjukkan bahwa kadar Nitrat semakin tinggi bila kedalaman laut bertamb bert ambah ah (Hutagalung et al.,1997). Hal ini disebabkan karena
tenggelamnya
partikel-partikel
yang
mengandung
Nitrat
serta
bertambahnya partikel tersebut menjadi Nitrogen organik, sehingga distribusi Nitrat di laut dapat dikatakan hampir seragam baik vertikal maupun horizontal. Selanjutnya distribusi Nitrat di laut dipengaruhi oleh proses fotosintesa, gravitasi residu organisme air dan gerakan arus atau massa air (Adveksi up welling dll). (Sidjabat, 1973).
2.4 Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Nitrat di Laut Faktor-faktor yang mempengaruhi nitrat adalah aktivitas peternakan yang intensif dan hemat lahan, konsumsi bahan kimiawi yang mengandung unsur fosfat yang berlebihan, pertumbuhan penduduk Bumi yang semakin cepat, urbanisasi yang semakin tinggi, dan lepasnya senyawa kimia nitrat yang telah lama terakumulasi dalam sedimen menuju badan air.
7
BAB III METODOLOGI
3.1 Pengambilan sampel 3.1.1 Pengambilan sampel dipermukaan 1. Mengukur kecerahan menggunakan seshidisc 2. Ambil sampel dengan wadah ember 3. Masukkan sampel ke botol yang tidak bening (gelap) 4. Mengukur temperatur dan dan dicatat dicatat 5. Masukkan sampel ke cooling box. 6. Bawa ke laboratorium 3.1.2 Pengambilan sampel dikedalaman 1. Turunkan Nensen Bottle sampai kedalaman 2. Masukkan sampel ke botol yang tidak bening (gelap) 3. Mengukur temperatur dan dan dicatat dicatat 4. Masukkan sampel ke cooling box 5. Bawa ke laboratorium
3.2. Penanganan Sampel 1.
Menyaring sampel sebanyak 1 kali
2.
Memasukkan hasil saringan kedalam botol gelap yang lain
3.
Membuat Reagen
Sodium hidroksida, 1,0 mol / L: melarutkan 40g Sodium hidroksida (NaOH) dalam air murni dan encer untuk 1 L. Simpan di botol polietilen stoppered baik.
Sodium hidroksida, solusi kerja: Dan 2ml dari reagent9reage r eagent9reagent nt fenol 3) dan 1mL larutan sitrat (pereaksi 8) untuk 50 ml water.titrate murni
8
dengan NaOH (reagen 1) ke pH 11,0 oh menggunakan pH meter. Mencairkan 1 mol / L larutan NaOH dengan pH 11,0 ketika 2 mL ditambahkan. Solusi demikian diperoleh, mengandung sekitar 0,8 mol / L NaOH dan digunakan untuk mempersiapkan reagen hipoklorit. Simpan di botol polythyline tertutup rapat.
Fenol Pereaksi (metode manual): Larutkan 80 g berwarna fenol (C6H5OH) dalam 300 mL etanol dan tambahkan 600 ml air murni. Larutkan
600mg
nitroprusside
dinatrium
dehidrasi
[Na2Fe
(CN)5NO.2H2O] dalam 100 ml air. Tambahkan solusi ini dengan solusi fenol dan simpan dalam botol kaca amber tertutup rapat pada <80C. reagen ini stabil untuk beberapa bulan.
reagen Fenol (aliran-analisis): 35g fenol dan 0,4 g dinatrium nitroprusside dehidrasi [Na2Fe (CN) 5NO.2H2O] dengan 100 ml etanol yang encer dan dibuat sampai 1L dengan air yang murni. Solusi stok stabil selama sekitar 4 minggu jika disimpan pada solusi 80C.The
solusi hipoklorit: solusi hipoklorit, biasanya mengandung 1 mol / L (3,5%) dari klorin tersedia di ca. 0.1 mol / L NaOH, dapat diperoleh dari beberapa konten manufacturers.Their klorin tersedia dapat ditentukan sebagai follows.dissolve sekitar 0.5g kalium iodida atau natrium dalam 50 mL sekitar 0,5 mol / L acid.Add sulfat 0,1 mL larutan hipoklorit dan titrasi iodida yang dibebaskan dengan 01 mol / L larutan thiosolphate dengan cara biasa. Selalu memeriksa larutan stok sebelum digunakan. Jadi 1 mL larutan tiosulfat adalah setara dengan 0,1 mmol atau 1.77mg klorin monovalen positif (setara dengan 3,54 mg klorin tersedia).
Hipoklorit reagen (metode manual): Larutkan 0.5g dari dikloro-striazina-2-4-6-(1H, 3H, 5H)-trione garam natrium (Trione, DTT)
9
dalam 100 ml NaOH kerja (pereaksi 2) atau mengencerkan larutan hipoklorit setara mengandung mmol 300mg atau 847 dari klorin tersedia untuk 100ml dengan (pereaksi 2) NaOH kerja. Simpan pada <80C dalam pereaksi kaca ambar bottle.the stabil selama paling tidak 3 minggu.
Hipoklorit (aliran-analisis): Solusi stok mengandung 20g NaOH dan 2g dari Trione atau solusi hypochlorine setara (mengandung 1.2g mmol atau 34 dari klorin tersedia) dalam 1 L larutan stok murni water.The stabil selama sekitar 6 minggu jika disimpan pada solusi <80C.working adalah 350mL dari masing-masing dibuat larutan stok sampai 1 L dengan solusi water.Working murni stabil selama sekitar satu minggu jika disimpan pada <80C.
Buffer sitrat (metode manual): Larutkan 240g dari dehidrasi trisodium sitrat (C6H5Na3O7.2H2O) dan 20 g EDTA (garam dinatrium) sekitar 600 ml dari water.Make murni larutan alkali dengan 10 ml larutan NaOH (pereaksi 1) Tambahkan mendidih. keripik dan menghilangkan amonia saja dengan mendidih sampai volume kurang dari 0,5 L. Cool dan encer untuk 500ml dengan water.Store murni dalam botol polietilen stoppered baik. Solusinya adalah stabil.
Buffer sitrat (aliran-analisis): 120G sitrat trisodium, 1.5g NaOH dan 10g EDTA (garam dinatrium) yang dilarutkan dalam 1 L air murni. Rebus solusi ke bawah sekitar setengah volume.Allow asli untuk mendinginkan dan membuat hingga 1L dengan air yang murni.
Standart
larutan
stok:
Kering
amonium
klorida
(NH4Cl)
di
1000C.Dissolve 53,5 mg (atau 66,07 g NH4SO4) dalam air murni dan encer
untuk
100ml.
Tambahkan
setetes
kloroform
sebagai
preservative.Kept dalam botol kaca pada <80C solusi stabil untuk standar beberapa month.The mengandung 10 mmol / L amonium.
10
4.
Masukkan reagen ke hasil saringan
5.
Analisis dengan Spectofotometer
3.3 Metode Spectrofotometer Spectrofotometer 1. Menekan tombol ON yang ada dibelakang Spectrofotometer 2. Memanaskan Spectrofotometer selama 5 sampai 6 menit 3. Menekan tombol ENTER kemudian muncul main menu 4. Memilih panjang gelombang,tekan nomor 1 5. Menekan tombol F1 6. Mencatat panjang gelombang yang dipakai
11
BAB 1V HASIL
DATA KELOMPOK 6 SAMPEL station
1
2
3
4
5
6
7
8
12
STANDART
depth (m)
Abs
const
blank NO3
const
abs
abs
0
0,159
4,20445
0,004
0
0
0
15
0,148
3,90607
10
0,366
0,362
32
0,266
7,10688
20
0,759
0,755
0
0,19
5,04534
40
1,474
1,47
15
0,24
6,40161
29
0,172
4,55708
0
0,15
3,96032
30
0,217
5,77773
const
abs
61,7
0,53
14,268
0
0
0
0,202
5,37085
10
9,996
35
0,33
8,84291
20
19,996
76
0,46
12,3692
40
39,996
0
0,031
0,73239
60
0,671
18,0927
120
0,512
13,7797
0
0,023
0,51538
70
0,33
8,84291
140
0,491
13,2101
0
0,021
0,46113
70
0,012
0,217
140
0,511
13,7526
0
0,416
11,1757
70
0,418
11,23
140
0,567
15,2716
27,12548
45 y = 0,999x 0,999x - 0,001 0,001 R² = 1
40 35 30 25
Series1
20
Linear (Series1) 15 10 5 0 -5
13
0
10
20
30
40
50
BAB V PEMBAHASAN
Dari hasil praktikum ini,di peroleh pero leh bahwa kadar nitrat pada daerah tersebut di pengaruhi oleh kedalaman. Karena dari hasil yang di dapat semakin bertambahnya kedalaman maka konsentrasi nitrat akan smakin bertambah besar pula. Hal ini di sebabkan karena daerah pengambilan sampel berada pada kawasan indrusti. Dimana kawasan industri tersebut membuang limbah-limbahnya ke laut. Limbah tersebut banyak mengandung bahan-bahan berbahaya bagi ekosistem yang berada pada perairan tersebut yang salah satunya adalah nitrat. Nitrat ini lama kelamaan akan terendapkan di perairan yang lebih dalam. Hal inilah yang menyebabkan mengapa konsentrasi nitrat di perairan dalam lebih tinggi daripada di perairan yang dangkal atau di permukaan. Dan juga nilai konsentrasi nitrat dipengaruhi juga dengan nilai absorbansi, dimana nilai absorbansi adalah jumlah cahaya atau kecerahan yang masuk kedalam suatu perairan.
14
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan Dari hasil praktikum penentuan kadar nitrat dapat disimpulkan bahwa, semakin bertambahnya kedalaman suatu perairan maka konsentrasi nitrat pada perairan tersebut juga semakin bertambah. Sehingga kedalaman berbanding lurus dengan konsentrasi nitrat dan nilai absorbansi mempengaruhi konsentrasi nitrat pada suatu perairan.
6.2 Saran Alat-alat yang digunakan untuk praktikum sebaiknya dapat memenuhi standart untuk terlaksananya praktikum (tidak rusak dan dapat dipergunakan). Sebaiknya praktikan langsung terjun ke lapangan supaya dapat lebih mengerti cara pengambilan dan penanganan sampel.
15
DAFTAR PUSTAKA
Koesoebiono.1980 Koesoebiono.1980 Dasar ekologi Umum,bag.IV.IPB:Bogor Umum,bag.IV.IPB:Bogor
Curtis,O.F dan Clark,D.F.1950.An Introduction to Plant Physiology.Mc GrawHill-Book Company inc : New York
Hutagulung, H.P,dkk.1997.Metode Analisis air laut, sedimen dan Biota,bUKU 2.LIPI :Jakarta
Grasshoff,k.1976. Grasshoff,k.1976. Determination of natrat.Verlag Chemie-Weinhein : New York
APHA-AWWA-WPCF.1992.Standar Methods for yhe examination of water and waste water : USA
16
17
18
