MAKALAH PENGOLAHAN AIR DAN LIMBAH INDUSTRI
DI SUSUN OLEH :
NAMA
:
TIKA WULANDARI
NIM
:
05 01 076
GROUP
:
C
MODUL
:
AMMONIUM (NH4)
DEPARTEMEN PERINDUSTRIAN PENDIDIKAN TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI MEDAN
2
2007 BAB I PENDAHULUAN
Sejalan dengan perkembangan sektor industri pada beberapa daerah telah terjadi berb berbaga agaii kasus kasus penc pencem emar aran an terha terhada dap p sumb sumber er-s -sumb umber er air, air, lebi lebih h jauh jauh dari dari itu itu bahan bahan pencemar air yang seringkali menjadi masalah terhadap masyarakat dan lingkungan adalah terdapatnya limbah bahan berbahaya dan beracun (B3). Berbagai Berbagai cara penanggulangan penanggulangan pencemaran sumber air telah banyak dilakukan baik secara langsung pada sumber pencemaran maupun pada badan air penerima limbah. Teknik pengurangan limbah atau penghilangan limbah pada prinsipnya dapat dibagi menjadi 4 (empat) cara, yaitu :
Menghilangkan dan mengurangi limbah pada sumbernya.
Mendaur ulang atau menggunakan kembali limbah di lokasi kegiatan atau di luar lokasi kegiatan.
Meng Mengol olah ah
limb limbah ah
untu untuk k
meng mengur uran angi gi
ting tingka katt
toks toksis isit itas as,,
mobi mobili lita tas, s,
kuantitasnya.
Membuang limbah dengan cara yang aman seperti di lahan urug (landfill (landfill ). ).
Proses Proses bioreme bioremedias diasii adalah adalah salah salah satu satu teknik teknik pengura pengurangan ngan atau atau penghil penghilanga angan n tingkat toksisitas, mobilitas dan kuantitas B3 pada sumber air. Proses ini dimana bahan organik berbahaya didegradasi secara biologis, menjadi senyawa lain yang lebih sederhana misalnya karbon dioksida, metan, air, garam anorganik, biomassa dan hasil lain yang sangat sederhana komposisinya. Pengembangan teknik bioremediasi untuk proses minimasi
3 bahkan degradasi bahan pencemar secara biologis tersebut, adalah teknologi alternative pengend pengendali alian an pencem pencemara aran n sumber sumber-su -sumbe mberr air oleh oleh limbah limbah B3 secara secara in situ situ.. Hal ini dikar dikarena enaka kan n prins prinsip ip prose prosess biore bioreme media diasi si,, dima dimana na denga dengan n mema memanfa nfaat atka kan n aktif aktifit itas as mikroflora atau mikroorganisme bahan pencemar dirubah secara biologis menjadi senyawa seder sederhan hanaa berd berdasa asark rkan an sikl siklus us karbo karbon, n, sehi sehingg nggaa selu seluru ruh h pros proses es peng penghil hilang angan an dan dan pengurangan bahan pencemar dapat dikembangkan secara langsung di lapangan. Perubahan kualitas air di sungai menyebabkan perubahan komposisi komunitas makrozoobentos. Untuk itu diperlukan suatu upaya pemantauan mengenai status kualitas sungai dengan menggunakan hewan makrozoobentos. Kemerosotan kualitas air sungai biasanya disebabkan oleh beberapa faktor seperti buangan dari kumbahan domestik, perindustrian, binatang ternakan dan pertanian. Ini akan meninggalkan banyak kesan buruk kepada hidupan akuatik dan manusia. Justru itu, untuk menilai menilai kualiti kualiti air sungai, sungai, Jabatan Jabatan Alam Alam Sekitar Sekitar,, Malays Malaysia ia telah telah menggu menggunaka nakan n suatu suatu para parame mete terr yang yang dikena dikenali li seba sebaga gaii Indek Indekss Kual Kualit itii Air Air (IKA (IKA). ). Peng Penguku ukura ran n nilai nilai IKA IKA melibatkan himpunan parameter - parameter pH, oksigen terlarut (DO), permintaan oksigen biokimia (BOD), permintaan oksigen kimia (COD), jumlah pepejal terampai (TSS) dan ammonia. Nilai Nilai IKA antara 81 -100% -100% menunjuk menunjukkan kan air sungai sungai yang di uji adalah dalam keadaan bersih. Bila antara 60 - 80% menunjukkan air sungai dalam keadaan sedikit tercemar dan 0 - 59% menunjukkan air sungai dalam keadaan tercemar.
4
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA A.
Pencemaran Pencemaran , menu menuru rutt SK Mente enteri ri Kepe Kepend ndud uduk ukan an Ling Lingku kung ngan an Hidu Hidup p No
02/MENKLH 02/MENKLH/1988, /1988, adalah masuk atau dimasukkannya dimasukkannya mahluk hidup, hidup, zat, zat, energi, energi, dan komponen lain ke dalam air / air / udara, dan berubahnya tatanan (komposisi) air / udara oleh kegiatan manusia dan proses alam, sehingga kualitas air/udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. Untuk Untuk mence mencega gah h terj terjadi adinya nya pence pencema mara ran n terha terhada dap p lingk lingkung ungan an oleh oleh berb berbag agai ai aktivi aktivita tass indust industri ri dan dan aktivi aktivita tass manus manusia ia,, maka maka dipe diperl rluka ukan n penge pengenda ndali lian an terha terhada dap p pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan. Baku mutu lingkungan adalah adalah batas batas kadar kadar yang diperkena diperkenankan nkan bagi zat atau atau
bahan pencemar terdapat di lingkungan dengan tidak menimbulkan gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuhan atau benda lainnya. Pada saat ini, pencemaran pencemaran terhadap terhadap lingkungan lingkungan berlangsung berlangsung di mana-mana mana-mana dengan laju yang sangat cepat. Sekarang ini beban pencemaran dalam lingkungan sudah semakin berat dengan masuknya limbah industri dari berbagai bahan kimia termasuk logam termasuk logam berat. berat. Pencemaran lingkungan dapat dikategorikan menjadi:
Pencemaran air
Pencemaran udara
Pencemaran tanah
1.Pencemaran air
5 Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air
seperti danau, danau, sungai, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. manusia. Walaupun Walaupun fenomena alam seperti gunung berapi, berapi, badai, badai, gempa bumi dll juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Pencemaran air dapat dapat dise disebab babkan kan oleh oleh berb berbaga agaii hal dan memi memili liki ki karak karakte teri rist stik ik yang yang berb berbed eda-b a-bed eda. a. Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi. eutrofikasi. Sampah organik seperti air combe combera ran n ( sewage) sewage) menyeba menyebabkan bkan peningk peningkata atan n kebutu kebutuhan han oksigen oksigen pada pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem. Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, berat, toksin organik, minyak , nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit pembangkit listrik, listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.
2.Pencemaran udara
kimia, atau Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, suara, panas, panas, radiasi atau polusi cahaya diangg dianggap ap sebag sebagai ai polu polusi si udara udara.. Sifat Sifat alam alamii udara udara menga mengakib kibat atka kan n dampak dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, regional, maupun global. global. Pencema Pencemarr udara udara dibedak dibedakan an menjadi menjadi pencem pencemar ar primer primer dan pencem pencemar ar sekunde sekunder. r. Pencema Pencemarr primer primer adalah adalah substa substansi nsi pencem pencemar ar yang ditimb ditimbulka ulkan n langsu langsung ng dari dari sumber sumber pencemaran pencemaran udara. Karbon monoksida adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer
6 karena ia merupakan hasil dari pembakaran dari pembakaran.. Pencemar sekunder adalah substansi pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-penc pencemar-pencemar emar primer di atmosfer . Pembentukan ozon dalam smog fotokimia adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder. Atmo Atmosf sfer er meru merupak pakan an sebua sebuah h siste sistem m yang yang komp komple leks ks,, dinam dinamik, ik, dan rapu rapuh. h. Belakangan ini pertumbuhan keprihatinan akan efek dari emisi polusi udara dalam konteks global dan hubungannya dengan pemanas dengan pemanasan an global, global, perubahan perubahan iklim dan deplesi ozon di stratosfer semakin meningkat. Kegiatan manusia
Transportasi
Industri
Pembangkit listrik
Pembakaran (perapian, kompor, insinerator dengan insinerator dengan berbagai jenis bahan bakar) Sumber alami
Gunung berapi
Rawa-rawa
Kebakaran hutan
Nitrifikasi dan denitrifikasi biologi Sumber-sumber lain
Transportasi amonia
Kebocoran tangki klor
Timbulan gas metana dari lahan uruk /tempat pembuangan akhir sampah akhir sampah
Uap pelarut organik Jenis-jenis pencemar
7
Karbon monoksida
Oksida nitrogen
Oksida sulfur
CFC Hidrokarbon
Ozon
Volatile Organic Compounds
Partikulat Dampak kesehatan
Substansi pencemar yang terdapat di udara dapat masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh. Dampak Dampak kesehat kesehatan an yang paling paling umum umum dijump dijumpai ai adalah adalah ISPA (Infeksi (Infeksi Saluran Pernapa Pernapasan san Akut), Akut), termas termasuk uk di antaran antaranya, ya, asma, asma, bronkitis, bronkitis, dan gangguan gangguan pernapa pernapasan san lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan toksik dan karsinogenik. Studi ADB memperkirakan dampak pencemaran udara di Jakarta yang berkaitan dengan kematian prematur, perawatan rumah sakit, berkurangnya hari kerja efektif, dan ISPA pada tahun 1998 senilai dengan 1,8 trilyun rupiah dan akan meningkat menjadi 4,3 trilyun rupiah di tahun 2015. Dampak terhadap tanaman
Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, klorosis, nekrosis, nekrosis, dan bintik
8 hitam. hitam. Partiku Partikulat lat yang terdepo terdeposis sisii di permuka permukaan an tanaman tanaman dapat dapat mengham menghambat bat proses proses fotosintesis. fotosintesis. Hujan asam
pH normal air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain:
Mempengaruhi kualitas air permukaan
Merusak tanaman
Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan Efek rumah kaca
Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisa lapisan n troposfer yang yang menye menyera rap p radia radiasi si panas panas mata matahar harii yang yang dipa dipant ntul ulkan kan oleh oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global. global. Dampak dari pemanasan global adalah:
Pencairan es di kutub
Perubahan iklim regional dan global
Perubahan siklus hidup flora dan fauna Kerusakan lapisan ozon
Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan
9 penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapa mencapaii stratos stratosfer fer dan bersifa bersifatt sangat sangat stabil stabil menyeba menyebabkan bkan laju laju pengura penguraian ian moleku molekullmolekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon. Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahri tidak terfilter dan dapat mengakibatkan kanker kulit kanker kulit serta penyakit pada tanaman.
3.
Pencemaran Tanah
Pencemaran Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia buatan manusia masuk
dan merubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena: kebocoran limbah limbah cair atau atau bahan bahan kimia kimia industr industrii atau atau fasili fasilitas tas komers komersial ial;; pengguna penggunaan an pestisida; pestisida; masuknya air permukaan permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; sub-permukaan; kecelakaan kendaraaan pengangkut minyak , zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (illegal (illegal dumping ). ). Ketika suatu zat berbahaya / beracun / beracun telah mencemari permukaan tanah, maka ia dapat menguap, tersapu air hujan air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebu tersebutt dapat dapat berdam berdampak pak langsung langsung kepada kepada manusia ketika ketika bersent bersentuhan uhan atau atau dapat dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya. Dampak Pada kesehatan
Dampak pencemaran tanah terhadap kesehatan tergantung pada tipe polutan tipe polutan,, jalur masuk ke dalam tubuh dan kerentanan populasi kerentanan populasi yang terkena. Kromium, Kromium, berbagai macam pestisida pestisida dan herbisida merupakan merupakan bahan karsinogenik untuk untuk semua semua popula populasi. si. Timbal
10 sangat sangat berbaha berbahaya ya pada pada anak-ana anak-anak, k, karena karena dapat dapat menyeba menyebabka bkan n kerusa kerusakan kan otak , sert sertaa kerusakan ginjal pada seluruh populasi. Paparan kronis (terus-menerus) terhadap benzena pada konsentrasi tertentu dapat meningkatkan meningkatkan kemungkinan kemungkinan terkena terkena leukemia. leukemia. Merkuri (air raksa) dan siklodiena dikenal dapat dapat menyeb menyebabka abkan n kerusak kerusakan an ginjal, ginjal, beberap beberapaa bahkan bahkan tidak tidak dapat dapat diobati diobati.. PCB dan siklo siklodie diena na terka terkait it pada pada kera keracun cunan an hati. hati. Organofosfat dan karmabat dapat dapat dapat dapat menye menyebab babkan kan gangu ganguan an pada pada sara saraff otot. otot. Berb Berbaga agaii pela pelaru rutt yang yang meng mengand andung ung klorin merangsang perubahan pada hati dan ginjal serta penurunan sistem saraf pusat. Terdapat beberapa macam dampak kesehatan yang tampak seperti sakit kepala, pusing, letih, iritasi mata dan ruam kulit untuk paparan bahan kimia yang disebut di atas. Yang jelas, pada dosis yang besar, pencemaran tanah dapat menyebabkan kematian. Dampak Pada ekosistem
Pencemaran tanah juga dapat memberikan dampak terhadap ekosistem. ekosistem. Perubahan kimiawi kimiawi tanah tanah yang radikal radikal dapat dapat timbul timbul dari adanya adanya bahan bahan kimia kimia beracun beracun/ber /berbahay bahayaa bahkan pada dosis yang rendah sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah tersebu tersebut. t. Akibatn Akibatnya ya bahkan bahkan dapat dapat memusna memusnahkan hkan beberap beberapaa spesie spesiess primer primer dari rantai makanan, makanan, yang dapat memberi memberi akibat yang besar terhadap predator predator atau tingkatan tingkatan lain dari rantai makanan tersebut. Bahkan jika efek kimia pada bentuk kehidupan terbawah tersebut rendah, bagian bawah piramida makanan dapat menelan bahan kimia asing yang lamakelamaan akan terkonsentrasi pada makhluk-makhluk penghuni piramida atas. Banyak dari efek-efek ini terlihat pada saat ini, seperti konsentrasi DDT pada burung menyebabkan rapuhny rapuhnyaa cangkang cangkang telur, telur, meningk meningkatny atnyaa tingkat tingkat kematia kematian n anakan anakan dan kemungk kemungkinan inan hilangnya spesies tersebut.
11 Dampak Dampak pada pada pertani pertanian an terutam terutamaa perubah perubahan an metabol metabolism ismee tanaman tanaman yang pada pada akhirnya akhirnya dapat dapat menyeba menyebabkan bkan penuru penurunan nan hasil hasil pertani pertanian. an. Hal ini dapat dapat menyeb menyebabka abkan n dampak lanjutan pada konservasi tanaman di mana tanaman tidak mampu menahan lapisan tanah dari erosi. Beberapa bahan pencemar ini memiliki waktu paruh yang panjang dan pada kasus lain bahan-bahan kimia derivatif akan terbentuk dari bahan pencemar tanah utama. Penanganan Remediasi
Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) on-site) dan ex-situ (atau off-site). off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), venting (injeksi), dan bioremediasi. Pembersihan off-site meliput meliputii pengga penggalia lian n tanah tanah yang tercema tercemarr dan kemudia kemudian n dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak / tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit. Penanganan Bioremediasi
Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroor mikroorgani ganisme sme
( jamur, jamur, bakteri). bakteri).
Bior Biorem emed edia iasi si
bert bertuj ujua uan n
untu untuk k
meme memeca cah h
atau atau
mendegr mendegradas adasii zat pencema pencemarr menjadi menjadi bahan bahan yang kurang beracun beracun atau atau tidak tidak beracun beracun (karbon dioksida dan air).
12 Biofuel
padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan Biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, dari bahan-bahan organik . Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering (seperti (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), metana), atau fermentasi tebu atau jagung atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester ; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar). Proses Proses fermentasi fermentasi menghasilkan menghasilkan dua tipe biofuel: alkohol dan ester. Bahan - bahan ini secara secara teori teori dapat dapat digunaka digunakan n untuk untuk mengga menggantik ntikan an bahan bahan bakar bakar fosil fosil tetapi karena terkada terkadang ng diperlu diperlukan kan perubah perubahan an besar besar pada pada mesin, mesin, biofuel biofuel biasanya biasanya dicampu dicampurr dengan dengan bahan bahan bakar bakar fosil. fosil. Uni Eropa Eropa merenca merencanaka nakan n 5,75 persen persen etanol etanol yang dihasil dihasilkan kan dari gandum, gandum, bit, kentang atau jagung ditambahkan pada bahan bakar fosil pada tahun 2010 dan 20 persen pada 2020. Sekitar seperempat bahan bakar transportasi di Brazil tahun 2002 adalah etanol.
B.
Senyawa Organik Kimia organik adalah percabangan studi ilmiah dari ilmu kimia mengenai struktur,
sifat, komposisi, reaksi, reaksi, dan sintesis senyawa organik . Senyawa organik dibangun terutama oleh karbon dan hidrogen, hidrogen, dan dapat dapat menga mengandu ndung ng unsur-unsur lain seperti seperti nitrogen, nitrogen, oksigen, oksigen, fosfor , halogen dan belerang. belerang. Definisi asli dari kimia organik ini berasal dari kesalahpahaman bahwa semua senyawa organik pasti berasal dari organisme hidup, namun telah dibuktikan bahwa ada beberapa perkecualian. Bahkan sebenarnya, kehidupan juga
13 sangat bergantung pada kimia anorganik ; sebagai contoh, banyak enzim banyak enzim yang mendasarkan kerjanya kerjanya pada pada logam transisi transisi seperti besi dan tembaga, tembaga, juga juga gigi dan tulang yang komposi komposisiny sinyaa merupa merupakan kan campur campuran an dari dari senyam senyamaa organik organik maupun maupun anorgan anorganik. ik. Contoh Contoh lainnya adalah larutan HCl, HCl, larutan ini berperan besar dalam proses pencernaan pencernaan makanan yang hampir seluruh organisme (terutama (terutama organisme organisme tingkat tinggi) memakai larutan HCl untuk mencerna makanannya, yang juga digolongkan dalam senyawa anorganik. Mengenai unsur karbon, kimia anorganik biasanya berkaitan dengan senyawa karbon yang sederhana yang tidak mengandung ikatan antar karbon misalnya oksida, garam, asam, karbid, dan mineral mineral.. Namun Namun hal ini tidak tidak berart berartii bahwa bahwa tidak tidak ada senyawa senyawa karbon tunggal tunggal dalam dalam senyawa organik misalnya metan dan turunannya.
C.
Ion Ammonium
Ion – ion Ammonium diturunkan dari ammonia, NH3 dan ion Hidrogen H+. Ciri – cirri khas ion ini adalah serupa dengan ion khas logam – logam alkali. Dengan elektrolisis memakai katode dari merkurium dapat dibuat dari amonim amalgam, yang mempunyai sifat – sifat serupa dengan amalgam dari natrium atau kalium. Garam – garam ammonium umumnya adalah sneyawa – senyawa yang larut dalam air, dengan membentuk larutan yang tidak berwarna (kecuali bila anionnya berwarna). Dengan pemanasan, semua garam ammonium terurai menjadi ammonia dan asam yang sesuai. Kecuali jika asamnya tidak mudah menguap, garam ammonium dapat dihilangkan secara kuantitatif dari campuran kering dengan memanaskan.
Reaksi – reaksi ion ammonium
14 Untuk mempelajari reaksi – reaksi ini, dapat dipakai larutan ammonium klorida NH4Cl. 1.
Larutan natrium hidroksida
Gas ammonia dilepaskan ketika dipanaskan. NH4+ + OH-
NH3 ↓ + H2O
Ini dapat diidentifikasikan : a. Dari Dari baunya (deng (dengan an hati – hati ciuml ciumlah ah uap setel setelah ah mengangk mengangkat at tabung tabung uji atau atau gelas piala kecil dari api) b. Dari Dari terbentuk terbentuknya nya uap putih putih ammonium ammonium klorid kloridaa bila sebuah sebuah batang kaca kaca yang dibasahi asam klorida pekat dipegangi dalam uapnya. c. Dari fakta fakta bahwa bahwa gas gas ini menyebab menyebabkan kan kertas kertas lakmus lakmus merah merah berubah berubah menjadi menjadi biru biru atau kertas kunyit menjadi coklat d. Dari Dari kema kemamp mpua uann nnya ya unt untuk meng mengub ubah ah kert kertas as sari saring ng yang yang diba dibasa sahi hi laru laruta tan n merkurium (I) nitrat menjadi hitam (ini adalah uji yang sangat terpercaya) e. Kertas Kertas saring saring yang dibasahi dibasahi larutan larutan mangan mangan (II) klorida klorida dan hydrogen hydrogen peroksi peroksida da memberi warna coklat, karena oksidasi terhadap mangan oleh larutan basa yang terbentuk itu. Dalam uji I (d), terbentuk campuran merkurium (II) amidonitrat (endapan putih) dan merkurium (endapan hitam): 2NH3 + Hg22+ + NO3-
Hg(NH2)NO3 ↓ + Hg ↓ + NH4+
Dalam uji I (e) terbentuk mangan (IV) oksida berhidrat: 2NH3 + Mn2+ + H2O2 + H2O
MnO(OH)2 ↓ + 2NH4+
15 2.
Reagensia Ne Nessler (L (Larutan ba basa da dari ka kalium te tetraiodomerkurat (II))
Endapan Endapan coklat coklat atau pewarna pewarnaan an coklat coklat atau atau kuning kuning dihasil dihasilkan kan sesuai sesuai dengan dengan jumlah ammonia atau ion ammonium ammonium yang terdapat. terdapat. Endapan adalah merkurium merkurium (II) amidoiodida basa : NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH-
HgO . Hg(NH2)I ↓ + 7I- + 3H2O
Rumus Rumus endapan endapan coklat yang ditulis ditulis sebaga sebagaii 3HgO 3HgO . Hg(NH Hg(NH3)2I2 dan sebagai NH2.Hg2I3. Uji ini luar biasa peka, dan akan mendeteksi runutan ammonia yang terdapat dalam air minum. Semua logam, kecuali natrium atau kalium tidak boleh ada. Reagensia dibuat dengan melarutkan 10 gram kalium iodide dalam 10 ml air bebas ammonia, lalu tambahkan larutan merkurium (II) klorida jenuh (60 g / l) sedikit demi sedikit, sambil dikocok, sampai terbentuk endapan yang sedikit dan tetap, lalu tambahkan 80 ml larutan kalium hidroksida 9 M dan encerkan sampai 200 ml. Diamkan semalaman, dan dekantasi cairan yang jernih. Maka reagensia terdiri dari larutan kalium tetraiodomerkurat (II), K 2[HgI4] yang basa. Reagensia Nessler yang asli pernah diuraikan sebagai larutan yang terdiri dari kalium tetraiodomerkurat (II), K 2[HgI4] kira – kira 0,09 M, dan kalium hidroksida 2,5 M. Cara lain untuk membuat reagensia ini adalah dengan lartan 23 gram merkurium (II) iodide dan 16 gram kalium iodide dalam air yang bebas ammonia, dan tambahkan volemunya sampai menjadi 100 ml. Tambahkan lagi 100 ml narium hidroksida 6 M. Diamkan selama 24 jam, dan dekantasi larutan dari setiap endapan yang mungkin terbentuk. Larutan harus disimpan dalam tempat yang gelap.
16 Teknik Teknik uji bercakn bercaknya ya adalah adalah sebaga sebagaii berikut berikut.. Campur Campurkan kan setete setetess laruta larutan n uji dengan setetes larutan natrium hidroksida pekat di atas kaca arloji. Pindahkan setetes mikr mikro o laru laruta tan n atau atau suspe suspens nsii yang yang diha dihasil silkan kan ke atas atas kert kertas as reak reaksi si – tete tetesda sdan n tambahkan setetes reagensia nessler. Dihasilkan noda atau cincin berwarna kuning atau merah jingga. 3.
Natrium heksanitritokoaltat heksanitritokoaltat (III), (III), (Na 3[Co(NO2)6])
Endapan kuning ammonium ammonium heksanitritokoba heksanitritokobalttat lttat (III) (Na3[Co(NO2)6]) , yang serupa denga yang dihasilkan oleh ion kalium : 3NH4+ + [Co(NO2)6]3- + (Na3[Co(NO2)6]) ↓ 4.
Asam heksakloroplatinat (IV) (H 2[PtCl6])
Endapan kuning ammonium heksakloroplatinat (IV) : 2NH4+ + [PtCl6]2-
(NH4)2[PtCl6] ↓
Ciri Ciri – cirr cirrii khas khas endap endapan an adala adalah h seru serupa pa denga dengan n cirri cirri gara garam m kalium kalium yang yang bersangkutan, tetapi berbeda darinya dalam hal endapan ini terurai ketika dipanaskan dengan larutan natrium hidroksida, dengan melepaskan gas ammonia. 5.
Larutan natrium hydrogen tartrat (NaH . C 4H4O6)
Endapan putih ammonium tartat asam NH4 . H . C4H4O6, yang serupa tetapi sedikit lebih larut daripada garam kalium yang bersangkutan, dari zat mana endapan itu dapat dibedakan karena dilepaskannya gas ammonia, sewaktu endapan dipanaskan dengan larutan natrium hidroksida. NH4+ + HC4H4O66.
NH4HC4H4O6 ↓
Larutan asam perklorat atau natrium perklorat
Tidak ada pengendapan (perbedaan dari kalium)
17 7.
Uji asam tanat – perak nitrat
Dasar dari uji ini adalah sifat mereduksi dari asam tanat (suatu glokosida dari asam digalat) atas kompleks perak aminaa [Ag(NH3)2]+ untuk menghasilkan perak hitam, karena itu asam tanat mengendapkan perak dengan adanya ammonia, tetapi tidak dari larutan perak nitrat yang sedikit asam. Campurkan 2 tetes larutan asam tanat (tanin) 5 persen denga 2 tetes larutan perak nitrat 20 persen, dan taruh campuran di atas kertas reaksi tetes atau di atas sedikit kapas. kapas. Pegang Pegang kertas kertas dalam dalam uap yang dihasilkan dihasilkan pada pemanas pemanasan an suatu suatu garam garam ammonium dengan larutan natrium hidroksida. Terbentuk noda hitam di atas kertas atau di atas kapas itu. Uji ini adalah uji yang peka. 8.
Reagensia p – nitrobenzene – diazonium klorida
Reagens Reagensia ia (I) menghas menghasilka ilkan n pewarn pewarnaan aan merah merah (ditimb (ditimbulk ulkan an oleh oleh II) dengan dengan garam ammonium, bila terdapat larutan natrium hidroksida. ON 2
N ═ N ─ Cl O2 N
-
+ NH4+ + 2OHN ═ NONH 4 + Cl + H2O
Taruh setetes larutan uji yang netral atau sedikit asam di atas lempeng bercak, diikuti oleh setetes reagensia dan sebutir (granul) kalsium oksida di antara kedua tetes itu. Terbentuk suatu zona merah sekitar kalsium oksida. Uji blanko harus dilakukan terhadap setetes air.. 9.
Uji pembentukan ammonia
Ini adalah suatu mdifikasi dari reaksi 1, yang disesuaikan untuk analisis yang peka. Alatnya terdiri dari sebuah tabung uji kecil dengan kapasitas 1 ml, yang dapat ditutup dengan penutup kecil dari kaca ashan yang pada ujung bawahnya terdapat kait kaca kecil.
18 Taruh setetes larutan uji atau sedikit zat padat dalam tabung uji mikro itu, dan tambahk tambahkan an setete setetess larutan larutan natrium natrium hidroks hidroksida ida 2 M. Pasang Pasang sepoton sepotong g kecil kecil kertas kertas lakmus merah pada kait kaca, dan masukkan penutup ke tempatnya. Panaskan sampai 40oC selama 5 menit. Kertas jadi berwarna biru. Kepekaan : 0,01 g NH3, Batas konsentrasi : 1 dalam 5.000.000. Sianida tidak boleh ada, karena zat – zat ini menghasilkan ammonia dengan alkali: CN- + 2H2O Teta Tetapi pi,,
jika jika
HCOOdita ditamb mbaahka hkan
+ NH3 ↓ sedi sediki kitt
merk merkur uriu ium m
(II (II)
oksid ksida, a,
atau atau
gara garam m
merkurium(II merkurium(II), ), terbentuk terbentuk merkurium(II merkurium(II)) sianida, Hg(CN) Hg(CN)2, yang yang stab stabil il terha terhadap dap alkali, sehingga efek mengganggu dari sianida telah sebagian besar dihilangkan. Cara lain untuk melakukan uji ini adalah dengan memakai reagensia mangan(II) nitrat – perak nitrat. Dengan mengolah larutan netral garam – garam mangan (II) dan perak dengan ammonia, terbentuk endapan hitam : 4NH3 + Mn2+ + 2Ag+ + 3H2O 10.
MnO(OH)2 ↓ + 2Ag ↓+ 2NH4+ ↓
Uji kering
Semua Semua logam logam ammoni ammoniaa menguap menguap dan terurai terurai,, bila bila dipanas dipanaskan kan sampai sampai sesaat sesaat sebelum berpijar. Pada beberapa kasus, dimana asamnya mudah menguap, uapnya akan bergabung kembali setelah mendingin dengan membentuk sublimate garam itu, misalnya ammonium klorida.
19 PENETAPAN KADAR NH4 DALAM AIR Bahan :
Larutan standart NH4 Timbang dengan teliti 2,972 gram NH4Cl anhydrat, dan dilarutkan dalam 1 liter aquadest. 1 ml = 1 µg NH4+ Buat larutan standart NH4+ 1 ml = 1µg NH4+
Larutan / Pereaksi Nesler:
Larutkan 10 gran HgI2 dan 7 gram KI dengan aquadest, campurkan larutan 50 ml NaOH 30 % tambahkan aquadest menjadi 100 ml,
Simpan dalam botol berwarna gelap. Larutam garam Rochelle:
Larutkan 50 gram KNa tartrat 4H2O dalam 100 ml aquadest.
Prosedur kerja: Untuk sample (Air )
Pipet 25 ml contoh air dalam tabung nesler 50 ml
Tambahkan 1 ml larutan garam Rochelle
Tambahkan juga 1 ml pereaksi Nesler
Biarkan selama 5 menit
Untuk Larutan Stock NH 4+
Buat larutan dengan memipet larutan stok 1 ml
Larutan stok 1 ml = 10 µg NH4+ 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 dalam labu nesler 50 ml Kerjakan sama seperti diatas. Bandingkan warna standar dengan warna sampel
20
DATA PENGAMATAN PENETAPAN KADAR NH 4 DALAM AIR
1. Samp Sampel el = Air Air CLEA CLEAN NQ Sampel (Air CLEAN Q) 25 ml + Lar. Garam Rochelle 1 ml
Larutan Bening
Larutan Bening + Larutan Pereaksi Nessler 1 ml
Larutan Orange
Larutan Orange + Aquadest (Di add kan) Biarkan 5 menit
Kadar NH4+ (ppm)
=
µg
=
ml sample
2 x 10
=
↓
Orange
0,8 ppm
25
2. Samp Sampel el = Air Air PAM PAM Sampel (Air PAM) 25 ml + Lar. Garam Rochelle 1 ml
Larutan Bening
Larutan Bening + Larutan Pereaksi Nessler 1 ml
Larutan Orange
Larutan Orange + Aquadest (Di add kan) Biarkan 5 menit
Kadar NH4+ (ppm)
=
µg ml sample
=
3 x 10
=
↓
Orange
1,2 ppm
25
3. Larut arutan an Stoc Stock k NH NH4+ Larutan Stock NH4+ 25 ml + Lar. Garam Rochelle 1 ml
Larutan Bening
Larutan Bening + Larutan Pereaksi Pereaksi Nessler 1 ml
↓
Larutan Orange + Aquadest (Di add kan) Biarkan 5 menit
↓
Orange Orange
21
D.
Amonia
22 Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus N rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati
Amonia Nama sistematis Azana Hidrogen nitrida Spiritus Hartshorn Nama lain Nitrosil Vaporol Rumus molekul
NH3
Massa molar
17.0306 g / mol Gas tak berwarna
Penampilan berbau tajam Massa jenis and fase
0.6942 g/L, g/L, gas. gas.[3]
Kelarutan dalam air
89.9 g/100 ml pada 0 °C °C.
Titik lebur
-77.73 °C (195.42 K )
Temperatur autosulutan 651 °C Titik didih
-33.34 °C (239.81 K)
Keasaman ( p p K a)
9.25
Kebasaan (p K b)
4.75
Bentuk molekul
piramida segitiga
Momen dipol
1.42 D
Sudut ikatan
107.5°
Bahaya
Bahaya utama
NFPA 704
berbahaya, kaustik , korosif
1 3 0
Flash point
Tidak ada R : R10, R23, R34, R50
23 Amonia yang digu digunakan nakan secara secara komersial komersial dinam dinamak ak an an amonia anhidrat . Istilah ini menunjuk k kan a n tidak adanya adanya air pada pada bahan tersebut. tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus disimpan dal dalam tekanan kanan tinggi tinggi atau atau temper temperatu aturr amat rendah. Walaupun Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dala dalam m sungkup sungkup asap. "Amoni "Amoniaa rumah" rumah" atau atau amonium amonium hidroksida hidroksida adalah larutan NH3 dalam alam air . Konsentrasi Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya biasanya memilik i konsentrasi 26 derajat derajat baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 °C). Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki memiliki konsentrasi konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia. Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak bertindak sebagai sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25).
E.
Nitrogen Nitrogen atau zat lemas terdapat dalam udara sekita 78% dari volum volum udara. udara. Akan
tetapi kelimpahan nitrogen dalam kulit bumi hanya sekitar 0,03 %. Mineral terpenting dari sumber nitrogen adlah senawa ynag terdapat di India, dan sendawa yang terdapat di Chili, Amerika Selatan. Sifat-sifat nitrogen :
Tidak berwarna berwarna,, tidak berbau, dan tidak berasa. Nitrogen mengembun paad –195,8 0C dan membeku pad –210 0C Tergolong unsur yang sukar bereaksi dan hanya bereaksi pad suhu tinggi dengan bantuan katalisator.
24 Penggunaan Nirtogen
Untuk membuat Amoniak
Membuat Membuat atmosfe atmosferr innert innert dalam dalam berbaga berbagaii proses proses yang tergang terganggu gu oleh oleh oksige oksigen, n, misalnya dalam industri elektronika.
Sebagai Sebagai atmosf atmosfer er inert inert dalam dalam makanan makanan kemasa kemasan n untuk untuk memper memperpanj panjang ang masa masa penggunaan.
Nitrogen cair sebagai pendingin. Pengolahan Nitrogen
Pemi Pemisah sahan an nitro nitroge gen n dan dan oksige oksigen n dari dari udar udaraa dila dilakuk kukan an denga dengan n cara cara dist distil ilasi asi bertingkat udara cair. Mula-mula disaring untuk membersihkan dari debu. Udara bersih lalu lalu dikompr dikompresi esikan kan yang menyeb menyebabka abkan n suhu suhu yang meningk meningkat. at. Kemudia Kemudian n dilakuk dilakukan an pendinginan. pendinginan. Pada tahap ini air dan karbondioksida karbondioksida sudah membeku membeku dan dapat dipisahkan. dipisahkan. Setelah melalui menara pendingin, udara kemudian dialirkan ke menara yang lebih besar sehingga udara turun dan sebagian udara akan mecair. Udara yang belum mencair di sirkulasikan, dialirkan lagi ke dalam kompresor. Daur Nitrogen
Nitrogen masuk ke dalam rantai makana melalui tumbuhan yang berupa tumbuhan polong-polongan yang hanya dapat menangkap nirogen dengan bantuan bakteri pengikat. Nitrogen dalam tanah berasal dair fiksasi nitrogen atmosfer atau perombakan senyawa organik. Fiksasi nitrogen terjadi melalui 2 jalur, yaitu karena pengaruh petir dan bakteri. Petir dapat melangsungkan reaksi nitrogen dengan oksigen membentuk nitrogen oksida. NO terseb tersebut ut kemudia kemudian n membent membentuk uk niroge nirogen n dioksid dioksidaa kemudia kemudian n larut larut dalam dalam air hujan hujan membentuk asam nitrat. Pupuk Nitrogen
25 Beberapa contoh pupuk nirogen dalah;
F.
Urea CO(NH2)2 mengandung 46% nitrogen
ZA (zwafel amonium) (NH4)2SO4 mengandung 21% nitrogen
Amonia NH3
Amonium Nitrat NH4NO3
Kalium nitrat KNO3
Tanaman dan Biologikal Filter
Tanaman lebih dari sekedar hiasan di akuarium; dapat juga untuk menjaga kondisi ikan tetap baik. Senyawa nitrogen - biasanya Ammonia dan Nitrit - sesunguhnya beracun untuk ikan. Hobist untuk beberapa tahun sangat tergantung pada proses nitrifikasi (dikenal sbg filt filter er biol biolog ogis) is) untuk untuk mengu menguba bah h senya senyawa wa bera beracun cun ini menja menjadi di nitra nitratt yang yang tida tidak k berbahaya. Hobist dan (bahkan) penjual tanaman air mengabaikan nitrogen yang dipakai oleh tanaman air atau berasumsi (sayang-nya salah) bahwa tanaman air hanya memakai nitrat. Tanaman air memilih ammonium (NH 4) dibanding nitrat (NO 3)
Banyak tanaman darat seperti buncis dan tomat tumbuh bagus dengan nitrat dari pada ammonium. Oleh karena-nya, beberapa hobist berasumsi bahwa hal tersebut akan sama sama denga dengan n tanam tanaman an air air yang yang mema memakai kai dan dan tumb tumbuh uh bagus bagus denga dengan n nitra nitrat. t. Teta Tetapi, pi, percobaan membuktikan sebaliknya Ilmuwan dari seluruh dunia telah mempelajari penggunaan nitrogen pada tanaman air dgn berbagai variasi percobaan. Laporan percobaan dari 33 tanaman air yang berbeda. Hanya 4 dari 33 spesies yang mengacu pada nitrat (tabel 1) Table 1. Nitrogen Preference of Tested Species.
26 Referensi selengkapnya selengkapnya untuk percobaan ini ada pada daftar yang lain [10]
Ammonium
Nitrate:
Agrostis canina
Pistia stratiotes
Echinodorus ranunculoides
Callitriche hamulata
Ranunculus fluitans
Littorella uniflora
Ceratophyllum demersum
Salvinia molesta
Lobelia dortmanna
Drepanocladus fluitans
Scapania undulata
Luronium natans
Eichhornia crassipes
Sphagnum cuspidatum
Elodea densa
Sphagnum fallax
Elodea nuttallii
Sphagnum flexuosum
Fontinalis antipyretica
Sphagnum fuscum
Hydrocotyle umbellata
Sphagnum magellanicum
Juncus bulbosus
Sphagnum papillosum
Jungermannia vulcanicola
Sphagnum pulchrum
Lemna gibba
Sphagnum rubellum
Lemna minor
Spirodela oligorrhiza
Marchantia polymorpha
Zostera marina
Myriophyllum spicatum
Walaupun demikian, ke-4 spesies ini berasal dari lingkungan kurang nutrisi-nya, yang tidak biasa untuk tanaman air. Lebih anjut, kelompok tanaman yang mengacu ke ammoniumlebihbesar. Contoh, duckweed Lemna gibba menghilangkan 50% dari ammonium ammonium di campuran campuran nutrisi dalam dalam wakt waktu u 5 jam, jam, wala walaup upun un nutri nutrisi si ters terseb ebut ut beri berisi si nitra nitratt ratu ratusa san n kali kali lipa lipatt bila bila dibandingkandenganammonium.
27 Elodea nuttallii nuttallii,, diletakkan di campuran ammonium dan nitrat, menghilangkan 75% dari total ammonium dalam waktu 16 jam dengan tidak menyetuh sedikitpun nitrat (gambar1 ). Hanya nya
ket ketika
tidak
ada
ammoniu nium,
tanam naman
mulai ulai
memaka akai
nit nitrat. at.
Sama Sama halnya halnya,, keti ketika ka giant giant duckw duckwee eed d Spirodela Spirodela oligorrhiza oligorrhiza tumb tumbuh uh di campur campuran an ammonium dan nitrat, ammonium cepat sekali di ambil dan nitrat di abaikan (gambar 2). Kare Karena na tanam tanaman an pada pada perc percoba obaan an ini tumb tumbuh uh di lingk lingkung ungan an ster steril, il, maka maka hilang hilangnya nya ammonium tidak disebabkan oleh proses nitrifikasi. Penelitian juga menunjukkan bahwa tanaman tumbuh dengan cepat selama percobaan, hal ini menunjukan bahwa pemakaian ammoniu ammonium m bukan bukan sekedar sekedar experi experiment mental al lagi, lagi, tetapi tetapi itu mungkin mungkin diserta disertaii peningk peningkata atan n biomass tanaman dan kebutuhan akan nitrogen (konsentrasi unsur N di tanaman berkisar 0.6% ~ 4.3% dari berat kering). Tabel 2. Waktu yang dibutuhkan selada air untuk mengambil nitrat di banding ammonium [6]. Penyelidikan meletakkan tanaman di wadah dengan cairan nutrisi yang berisi penambahan nitrat murni atau ammonium murni. Waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan N berdasarkan asumsi bahwa 1 gram tanaman kering perliter dan cairan secara konstan di kendalikan. (mg/l = miligram per liter)
Nitr Nitrog ogen en in the the Nutr Nutrie ient nt Solu Soluti tion on
Nitr Nitrat atee Upta Uptake ke
Ammon mmoniu ium m Uptak ptakee
0.025 mg/l
18 hours
3.9 hours
0.05
18
4.1
0.1
19
4.2
0.2
19
4.2
0.4
20
4.2
0.8
21
4.2
1.6
25
4.2
3.2
31
4.3
6.4
44
4.3
13
71
4.3
26
123
4.3
Tabel 2 menunjukkan seberapa cepat nitrat dan ammonium dihilangkan dari air oleh selada air (water (water lettuce - Pistia stratiotes). stratiotes). Tanaman yang diletakkan di campuran dengan dengan isi 0.025 0.025 mg/l mg/l nitrat nitrat membut membutuhka uhkan n 18 jam untuk untuk menghil menghilangk angkanny annya. a. Tetapi Tetapi,,
28 tanaman yang sama bila diletakkan di campuran ammonium membutuhkan hanya 3,9 jam untuk menghabiskan ammonium. Ketika penelitian menambahkan konsentrasi nitrogen, terjadi perbedaan besar. Untuk 13 mg/l nitrat, menghabiskan waktu 71 jam (hampir 3 hari), tetapi untuk ammonium membutuhkan waktu hanya 4 jam. Pada tanaman air, penggunaan nitrat membutuhkan usaha yang lebih dari pada ammonium. Contoh, selada air sangat lambat mengambil nitrat pada saat gelap, dimana kecepat kecepatan an ammoni ammonium um sama sama cepatny cepatnyaa saat saat terang terang atau atau gelap. gelap. Hal ini menyim menyimpul pulkan kan pengam pengambil bilan an nitrat nitrat membutu membutuhkan hkan banyak banyak energi energi dari pada ammoniu ammonium. m. Lebih Lebih jauh, jauh, pengambilan nitrat sering harus dipancing sebelum dapat ukur. Sebagai contoh, pemakaian nitrat secara maksimum pada selada air tidak terjadi sampai tanaman pada nitrat murni untuk 24 jam (adanya ammonium akan mencegah pengambilan nitrat). Ammo Ammoniu nium m sesu sesungg ngguhn uhnya ya mence mencega gah h pema pemakai kaian an dan assi assimi mila lasi si nitra nitratt pada pada berbagai organisme seperti tanaman, alga dan jamur. Contoh, alga tidak memakai nitrat jika konsentrasi
ammonium
lebih
dari
0.02
mg/l.
Pada duckweed, nitrat yang di pakai ditandakan dengan penambahan penambahan ammonium di cairan nutrisi nutrisi.. Tapi Tapi proses proses pencega pencegahan han ini biasany biasanyaa bersifa bersifatt terbali terbalik, k, karena karena tanaman tanaman akan memulai memakai nitrat satu atau dua hari sesudah ammonium habis. Dapat di hipotesakan bahwa kemampuan ammonium menghalangi pemakaian nitrat, melindungi tanaman dari pamakaian nitrat, yang dapat menghabiskan energi tanaman Nitrit (NO2) yang dipakai tanaman
Sesungguhnya tanaman bisa mempergunakan nitrit sebagai sumber N, hal mendasar yang dipert dipertanya anyakan kan oleh oleh para para hobis hobis adalah, adalah, apakah apakah tanaman tanaman air menghila menghilangka ngkan n nitrit nitrit sebelum nitrat yang tidak beracun? Tidak menemukan bukti yang cukup dari literatur yang bisa
menunjukkan
hal
itu.
29 Bagaimanapun juga, reduksi kimia dari nitrit menjadi ammonium membutuhkan energi yang lebih sedikit dari pada nitrat ke ammonium. Tanaman harus merubah baik nitrit dan nitrat menjadi ammonium sebelum bisa dipergunakan menjadi sumber protein. Karenanya, tidak mengejutkan ketika Spirodela oligorrhiza yang tumbuh di media yang berisi nitrit dan nitrat, memilih menghabiskan nitrit (gambar 3). Tanaman air memilih daun untuk mengambil ammonium
Jika tanaman air memilih mengambil ammonium lewat akar ditanah dari pada daun di air, maka kemampuan menghilangkan ammonium akan dipertanyakan. Untungnya untuk para hobist, tanaman air lebih memilih mempergunakan daun dibandingkan pengambilan daritanah. Contoh di percobaan ruang terpisah dengan rumput laut Zostera laut Zostera marina, marina, ketika ammonium ditambahkan ditambahkan ke ruang daun/batang, daun/batang, aktifitas aktifitas akar berkurang berkurang hingga 77%. Tetapi pada saat ammonium ditambahkan ditempat akar, aktifitas daun tidak berkurang. (percobaan di ruang kedap kedap terpisa terpisah, h, tanaman tanaman tumbuh tumbuh dengan dengan akar dibagian dibagian bawah bawah ruang ruang kedap kedap dan daun daun dibagian atas) Percoba Percobaan an dengan dengan tanaman tanaman lain lain juga juga menduku mendukung ng hal diatas. diatas. Bahkan Bahkan seagrass seagrass Amphibolis Amphibolis antarctica antarctica dapat mengambil ammonium 5 hingga 38 kali lebih cepat lewat daun daripada akar. Dan Dan Myriophyllum spicatum yang ditanam dimedia yang subur dapat tumbuh dengan baik tanpa adanya ammonium diair, ketika ammonium ditambahkan ditambahkan di air (0.1mg/l N), tanaman kelihatan mengambil lebih unsur N dari air dari pada media tanam. Beberapa tanaman air ( Juncus Juncus bulbosus, Sphagnum flexuosum, Agrostis canina, canina, dan Drepanocladus fluitans) fluitans) mengambil 71 hingga 82% ammonium lewat daun; sementara akar hanya berfungsi sedikit.
30 Hobist yang menggunakan pupuk tablet mungkin perlu mempertimbangkan tentang perilaku tanaman yang memakai daun daripada akar untuk menyerap ammonium. Di kolam dan akuarium, tanaman harus bisa memenuhi kebutuhan N dari ammonium yang dihasilkan ikan. Lebih Lebih lanju lanjut, t, nitrog nitrogen en yang yang dita ditamb mbahk ahkan an di media media tanam tanam bisa bisa bera berakib kibat at merus merusak. ak. Ammonium bisa beracun bagi akar. Bahkan nitrat dari pupuk tablet juga bisa menjadi masalah masalah.. Hal ini dikare dikarenaka nakan n bakteri bakteri di media media tanam tanam dengan dengan cepat cepat menguba mengubah h nitrat nitrat menjadi nitrit yang beracun.
Tanaman air vs. Filter Biologis
Tanaman, Tanaman, alga alga dan semua semua organis organisme me photos photosites itesis is mengguna menggunakan kan nitroge nitrogen n dari ammonium -bukan nitrat- untuk menghasilkan protein. Jika tanaman mengambil nitrat, maka harus dirubah menjadi ammonium yang dikenal dengan proses "nitrate "nitrate reduction" reduction" proses nitrate reduction ditanaman merupakan kebalikan dari proses bakteri nitrifikasi. Bakte Bakteri ri nitri nitrifi fikas kasii memp memper erole oleh h energ energii untuk untuk kehid kehidup upan an denga dengan n mengu menguba bah h oksida oksida ammonium menjadi nitrat, total energi yang dihasilkan dari 2 langkah nitrifiksai sebesar 84kcal/mol. Keseluruhan reaksinya adalah : NH4+ + 2 O2 » NO3- + H2O + 2 H+ Secara Secara teori teori tanaman tanaman harus harus menghab menghabiska iskan n energi energi yang hampir sama besar besar (83 kcal/mol) untuk merubah nitrat kembali menjadi ammonium. Proses 2 langkahnya NO3- + H2O + 2 H+ » NH4+ + 2 O2
31 Energi yang dibutuhkan untuk nitrate reduction sebanding dengan 23,4% energi yang dihasilkan pembakaran glukosa. Karenanya jika bakteri merubah ammonium menjadi nitrat, maka tanaman akan memaksa (dengan energi) merubah nitrat menjadi ammonium kembali. Ini menerangkan mengapa beberapa tanaman air (misal water hyacinth, Salivinia molesta, hornwort , dan dan Elodea nuttallii) nuttallii) tumbuh lebih baik di ammonium atau campuran ammo ammoni nium um/n /nit itra ratt
diba diband ndin ing g
dipa dipaks ksaa
tumb tumbuh uh
pada pada
nitr nitrat at
murn murni. i.
Hobi Hobist st
seri sering ng
menyalahartikan siklus nitrogen dengan mengira bakteri mengubah ammonium menjadi nitrat, nitrat, lalu lalu tanaman tanaman mengam mengambil bil nitrat. nitrat. Sebenar Sebenarnya, nya, baik tanaman tanaman dan bakteri bakteri berebut berebut ammonium. ammonium. Hanya jika kondisi terpaksa baru tanaman tanaman mengambil mengambil nitrat. Karenanya tidak mengherankan nitrat akan terakumulasi di kolam dan akuarium tanaman. Filter yang dilengkapi kemampuan proses nitrifikasi penting mecegah ikan dari keracuna keracunan n ammoniu ammonium m pada pada akuariu akuarium m tanpa tanpa tanaman. tanaman. Akan Akan tetapi tetapi akuariu akuarium m tanaman tanaman merupakan hal yang berbeda. Pada kenyataanya tanaman memperluas permukaan untuk bakteri nitrifikasi. Area tanaman di pada habitat alami (sungai, danau dsb) menunjukkan peningkatan exponensial jumlah koloni bakteri. Anda bisa yakin bahwa setiap permukaan daun dan batang yang ada di akuarium dilapisi oleh lapisan bakteri nitrifikasi. Pada Pada akurium akurium tanaman tanaman hanya hanya sedemiki sedemikian an kecil kecil filter filter biolog biologii yang dibutuhk dibutuhkan. an. Ketika saya selesai mengurangi filter biologi dengan mengurangi media filter dari filter cannister, ikan tetap hidup dengan sehat. Akhirnya satu tahun berikutnya saya putuskan untuk melepas cannister dan hanya mempergunakan pompa internal yang murah untuk sirkulasi air. Ikan tidal merasa berbeda, karena sesungguhnya akuarium tanaman itulah filternya. Tanaman air lebih dari sekedar hiasan akuarium. Bisa juga dipergunakan untuk gambarr 1, tabel tabel 2). Ketika menghilangkan ammonium. Bahkan dalam hitungan jam (gamba
32 menset-up aquarium dengan tanaman, tidak perlu menunggu 8 minggu untuk menghidar new tank tank syndrom syndromee. (bakter (bakterii nitrifik nitrifikasi asi membut membutuhka uhkan n beberapa beberapa minggu minggu sebelu sebelum m ada denga dengan n sendi sendiri rinya nya di akuar akuarium ium baru baru dan dan memb membuat uat filte filterr biol biolog ogii berf berfung ungsi si penuh penuh). ). Karenanya, Karenanya, ketika men-setup men-setup akuarium akuarium baru dengan tanaman, tanaman, langsung langsung memasukkan memasukkan ikan pada hari yang sama. Kesimp Kesimpulan ulannya, nya, ada banyak banyak bukti bukti dari dari beberap beberapaa percoba percobaan an yang menunj menunjukka ukkan n bahwa tanaman cendrung memakai ammonium dari pada nitrat untuk sumber N. Bahkan pada nitrat yang berlimpah, tanaman akan menunggu 24 jam untuk ammonium. Tanaman juga meningkatkan pengurangan kadar ammonium dengan meningkatkan jumlah koloni bakteri nitrifikasi. Saya harap ini dapat menjelaskan sangat berharganya tanaman air dalam hal kesehatan ikan
33 Gambar1
Gambar2
34
Gambar3
35
G.
Limbah Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri
maupun domestik domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tempat tertentu tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau ditinjau secara kimiawi, kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. anorganik. Dengan konsentrasi konsentrasi dan kuantit kuantitas as terten tertentu, tu, kehadir kehadiran an limbah limbah dapat dapat berdam berdampak pak negatif negatif terhada terhadap p lingkung lingkungan an terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat Tingkat bahaya bahaya keracun keracunan an yang ditimbulk ditimbulkan an oleh oleh limbah limbah tergant tergantung ung pada pada jenis jenis dan karakteristik limbah.
36 Karakteristik limbah:
Berukuran mikro
Dinamis
Berdampak luas (penyebarannya)
Berdampak jangka panjang (antar generasi) Faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah:
Volume limbah
Kandungan bahan pencemar
Frekuensi pembuangan limbah Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi 4
Limbah cair
Limbah padat
Limbah gas dan partikel
Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) Untuk mengatasi mengatasi limbah ini diperlukan pengolahan dan penanganan limbah. Pada dasarnya dasarnya pengolahan pengolahan limbah ini dapat dibedakan menjadi :
pengolahan menurut tingkatan perlakuan perlakuan
pengolahan menurut karakteristik limbah Indikasi Indikasi Pencemaran Pencemaran Air
Indikasi pencemaran air dapat kita ketahui baik secara visual maupun pengujian.
Perubah Perubahan an pH (tingka (tingkatt keasama keasaman n / konsent konsentras rasii ion hidroge hidrogen) n) Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan memiliki pH netral dengan kisaran nilai 6.5 – 7.5. Air limbah industri yang belum terolah dan memiliki pH diluar nilai pH
37 netral, akan mengubah pH air sungai dan dapat mengganggukehidupan organisme didalamnya. Hal ini akan semakin parahjika daya dukung lingkungan rendah serta debit air sungai rendah. Limbah dengan pH asam / rendah bersifat korosif terhadap logam.
Perubahan warna, bau dan rasa Air normak dan air bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening / jernih. Bila kondisi air warnanya berubah maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi bahwa air telah tercemar. Timbulnya bau pada air lingkungan merupakan indikasi kuat bahwa air telah tercemar. Air yang bau dapat berasal darilimba industri atau dari hasil degradasioleh mikroba. Mikroba yang hidup dalam air akan mengubah organik menjadi bahan yang mudah menguap dan berbau sehingga mengubah rasa.
Timbulnya endapan, koloid dan bahan terlarut Endapan, koloid dan bahan terlarut berasal dari adanya limbah industri yang berbentuk padat. Limbah industri yang berbentuk padat, bila tidak larut sempurna akan mengendapdidsar sungai, dan yang larut sebagian akan menjadi koloid dan akan menghalangibahan-bahan organik yang sulit diukur melalui uji BOD karena sulit didegradasi melalui reaksi biokimia, namun dapat diukur menjadi uji COD. Adapun komponen pencemaran air pada umumnya terdiri dari :
Bahan buangan padat
Bahan buangan organik
Bahan buangan anorganik
Limbah beracun
38 Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala rumah tangga, industri, pertambangan, dan sebagainya. Bentuk limbah tersebut dapat berupa gas dan debu, cair atau padat. Di antara berbagai jenis limbah ini ada yang bersifat beracun atau berbahaya dan dikenal sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (Limbah B3). Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 bila mengandung bahan berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik langsung maupun tidak langsung, dapat meru merusa sak k
atau atau
menc mencem emar arka kan n
ling lingku kung ngan an
hidu hidup p
atau atau
memb membah ahay ayak akan an
kese keseha hata tan n
manusia.Yang termasuk limbah B3 antara lain adalah bahan baku yang berbahaya dan beracun yang tidak digunakan digunakan lagi karena rusak, sisa kemasan, tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapal yang memerlukan penanganan dan pengolahan khusus. Baha Bahann-ba baha han n ini ini term termas asuk uk limb limbah ah B3 bila bila memi memili liki ki sala salah h satu satu atau atau lebi lebih h karakt karakter erist istik ik beri berikut kut:: muda mudah h mele meledak dak,, muda mudah h terb terbaka akar, r, bers bersif ifat at reakt reaktif if,, beracu beracun, n, menyebabkan menyebabkan infeksi, bersifat bersifat korosif, dan lain-lain, lain-lain, yang bila diuji dengan toksikologi dapat diketahui termasuk limbah B3. Macam Limbah Beracun
Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan. Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama. Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi.
39 Limbah Limbah beracun beracun adalah adalah limbah limbah yang mengandung mengandung racun racun yang berbahaya berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan menimbulkan kematian kematian at atau sakit bila masuk masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut. mulut. Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah limbah yang mengandung mengandung kuman kuman penyaki penyakit, t, sepert sepertii bagian bagian tubuh tubuh manusia manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi. Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan mengkorosikan baja, yaitu memiliki memiliki pH sama atau kurang dari 2,0 untuk limbah yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifat basa. Tabel 1. Parameter dan metode pengukuran kwalitas air No.
Parameter Nir Kualitas Air
Satuan
Metode
Tempat
1.
Kecepatan arus
m/det
Pelampung/Stopwatch
Lapangan
2.
Kedalaman air
m
Tongkat penduga
Lapangan Lapangan
3.
Tipe substrat Faktor Fisika
-
Ukuran partikel
Laboratorium
4.
Suhu
°C
Thermometer
Lapangan
5.
Padatan tersuspensi
mg/l
Gravimetrik Gravimetrik
Laboratorium
Faktor Kimia
6.
PH
-
pH-meter
Lapangan
7.
Oksigen terlarut
mg/l
Titrimetrik
Lapangan
8.
BOD5
mg/l
Titrimetrik
Laboratorium
9.
COD
mg/l
Titrimetrik Titrimetrik
Laboratorium
10.
Amonium (NH4)
mg/l
Spektrofotometrik
Laboratorium
40 11.
Kesadahan
mg/l
Titrimetrik
Laboratorium
DAFTAR PUSTAKA
1. David avid RA Jr Jr 197 1972. 2. Prinsip-prinsip Prinsip-prinsip oseanografi. oseanografi. Terj. Patimah, I & Mohd. Nasir, S. Universiti Putra Malaysia, Serdang, hlm. 181. 2. Citr Citror orek ekso soko ko,, Padm Padmon ono, o, (199 (1996) 6),, Pengantar Pengantar Bioremediasi Bioremediasi, Prosidin Prosiding g lokakar lokakarya ya Peranan Bioremediasi Dalam Pengelolaan Lingkungan, LIPI-BPPT-HSF Jerman, Cibinong, Bogor. 3. Juli Julist stion iono, o, Hed Heddy, dy, (199 (1996) 6),, Penggunaan Mikroalga Untuk Bioremediasi, Bioremediasi, Prosiding lokakarya Peranan Bioremediasi Dalam Pengelolaan Lingkungan, LIPI-BPPT-HSF Jerman, Cibinong, Bogor. 4. Seti Setian ana, a, Adan Adang, g, (199 (1996) 6),, Teknik Teknik Penguran Pengurangan gan dan Minimas Minimasii Limbah Limbah,, Prosiding Prosiding lokakarya Peranan Bioremediasi Dalam Pengelolaan Lingkungan, LIPI-BPPT-HSF Jerman, Cibinong, Bogor. 5. ____ ______ ___, _,.. (19 (1996 96). ). Panduan Penyuluhan Prokasih. Pemerintah Pemerintah Propinsii Propinsii Daerah Tingkat I Jawa Timur dan Perum Jasa Tirta. Surabaya. 16 hal. 7.
Musa, M. M.; Ka Kartini; M. M. Ma Mahmudi. (19 (1996). Studi Tentang Jenis Limbah…di
Kawasan Hutan Mangrove Desa Curah Sawo, Kecamatan Gending, Kabupaten Probolinggo Probolinggo,, Jawa Timur . Laporan Laporan Peneli Penelitian tian.. Fakulta Fakultass Perikan Perikanan an Univer Universit sitas as Brawijaya, Malang. 8.
Odum, E. E.P. (1 (1993). Dasar-dasar Dasar-dasar Ekologi Ekologi.. Edis Edisii Keti Ketiga. ga. Alih Alih Bahas Bahasaa :
Samingan, T. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
41 9.
G. Svehla (1990). VOGEL Buku VOGEL Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro
Dan Semimikro. Semimikro. Edisi Kelima. PT. Kalman Media Pustaka. Jakarta.
