Ditulis Oleh: Rohma Ayu Ariningtyas Kelompok Praktikum 6:
1. Puja Novia
150332603506 150332603506
2. Riska Nur Widia
150332603604 150332603604
3. Rohma Ayu Ariningtyas
150332603487 150332603487
4. Rr. Dewi Ayu Anjani
150332600508 150332600508
Universitas Negeri Malang Maret 2018
PERCOBAAN 8 “Penetapan Kesadahan Air” Air”
1.
Tujuan
Menetapkan kesadahan dalam sampel air pada suatu sampel air sungai. 2.
Dasar Teori
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri, membersihkan ruangan tempat tinggal, menyiapkan makanan, dan minuman sampai dengan aktivitasaktivitas lainnya (Achmad, 2004:15). Kalsium merupakan salah satu unsur yang terdapat dalam suatu perairan. Adanya kalsium dalam air berasal dari batuan alam yang terkikis dan terbawa oleh aliran air. Keberadaan kalsium sering pula diidentikkan dengan kesadahan air, semakin banyak ion kalsium maka air tersebut semakin sudah. Ditinjau dari tingkat kesadahan, air sadah dibagi menjadi dua macam, yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. Air sadah sementara terjadi apabila kalsium berada dalam bentuk senyawa sulfat atau kloridanya. Kesadahan air yang paling banyak adalah akibat hadirnya ion Ca 2+ dan Mg2+. Oleh karena itu penetapan kesadahan hanya diarahkan pada penetapan kadar Ca 2+ dan
Mg2+ dalam
sampel
air.
Metode
yang
digunakan
adalah
titrasi
kompleksometri dengan menggunakan Ethylene Diamine Tata Acetate (EDTA Acetate (EDTA ).
Dalam titrasi ini dimana ion Ca 2+ dan Mg2+ diikat oleh larutan EDTA membentuk senyawa kompleks, adapun indikator yang digunakan adalah Eriochrom Black T (EBT) dan Murexide pada pH tertentu. Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO 3-), atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO 3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO 3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+. Sedangkan air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl -, NO3- dan SO 42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl 2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl 2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO 4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na 2CO3 (aq) atau K 2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca 2+ dan atau Mg2+. Dengan terbentuknya endapan CaCO 3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan. Analisis kualitatif untuk zat – zat anorganik yang mengandung ion – ion logam seperti aluminium, bismuth, kalium, magnesium, dan zink. Dengan cara gravimeteri
memakan
waktu
yang
lama,
karena
prosedurnya
meliputi
pengendapan, penyaringan, pencucian dan pengeringan atau pemijaran sampai bobot konstan. Sekarang telah ditemukan prosedur titrimetri yang baru disebut titrasi kompleksometri. Titrasi kompleksometri atau kelatometri adalah suatu jenis titrasi dimana reaksi antara bahan yang dianalisis dan titrat akan membentuk suatu
kompleks senyawa. Kompleks senyawa ini dsebut kelat dan terjadi akibat titran dan titrat yang saling mengkompleks. Kelat yang terbentuk melalui titrasi terdiri dari dua komponen yang membentuk ligan dan tergantung pada titran serta titrat yang hendak diamati.
3.
4.
Alat dan Bahan
Alat
Bahan
Buret
Sampel air
Statif
Larutan EDTA
Klem
Indikator EBT
Erlenmeyer
Indikator Murexida
Pipet takar
Larutan KCN 10%
Pipet tetes
Larutan buffer pH 10
Ppet ukur
Larutan buffer pH 12
Gelas ukur
Larutan standart kalsium
Langkah-langkah Kerja
4.1. Pembakuan Larutan EDTA 1/28 N a. Dengan Indikator EBT
10 mL larutan standart kalsium Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 100 mL Ditambahkan 5 mL larutan penyangga pH 10 Ditambahkan 50 mg indikator EBT, larutan berwarna merah anggur Dititrasi dengan larutan EDTA 1/28 N sampai terjadi perubahan warna merah anggur menjadi biru Dicatat volume EDTA Dihitung (EDTA.EBT) = f 1 =
10 mL EDTA
Hasil
b. Dengan Indikator Murexide
10 mL larutan standart kalsium
Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 100 mL Ditambahkan 1 mL larutan penyangga pH 12 Ditambahkan 50 mg indikator Murexide, larutan berwarna merah anggur Dititrasi dengan larutan EDTA 1/28 N sampai terjadi perubahan warna merah anggur menjadi ungu Dicatat volume EDTA Dihitung (EDTA.Murexide) = f 1 =
10 mL EDTA
Hasil
4.2. Penetapan Kesadahan Total (Ca 2+, Mg2+)
100 mL sampel air Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 250 mL Ditambahkan 5 mL larutan penyangga pH 10 Ditambahkan 1 mL larutan KCN 10% jika ternyata cairan dalam erlenmeyer keruh Ditambahkan 50 mg indikator EBT, larutan berwarna merah anggur Dititrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi perubahan warna merah anggur menjadi biru Dicatat volume EDTA, misal: a mL Hasil
4.3. Penetapan Kesadahan Ca 2+
100 mL sampel air Dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 250 mL Ditambahkan 1 mL larutan penyangga pH 12 Ditambahkan 1 mL larutan KCN 10% jika ternyata cairan dalam erlenmeyer keruh Ditambahkan 50 mg indikator Murexide, larutan berwarna merah anggur Dititrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi perubahan warna merah anggur menjadi ungu Dicatat volume EDTA, misal: b mL
Hasil
5.
Data Pengamatan
5.1. Pembakuan Larutan EDTA 1/28 N
Indikator
V1 EDTA (mL)
V2 EDTA (mL)
Rataan Volume (mL)
EBT
6,5
6,8
6,65
Murexide
1,5
1,3
1,4
5.2. Penetapan Kesadahan Total V1 EDTA (mL)
V2 EDTA (mL)
Rataan Volume EDTA (mL)
9,0
8,5
8,75
5.3. Penetapan Kesadahan Ca 2+
6.
V1 EDTA (mL)
V2 EDTA (mL)
Rataan Volume EDTA (mL)
5,1
4,9
5,0
Analisis Data
6.1. Pembakuan Larutan EDTA 1/28 N
a.
b.
Dengan Indikator EBT V1 EDTA
= 6,5
V2 EDTA
= 6,8
Rataan Volume EDTA
=
Faktor (EDTA.EBT)
= f 1 =
6,5 mL + 6,8 mL 2 10 6,65 mL EDTA
= 6,65 mL = 1,504
Dengan Indikator Murexide V1 EDTA
= 1,5
V2 EDTA
= 1,3
Rataan Volume EDTA
=
Faktor (EDTA.Murexide)
= f 2 =
1,5 mL + 1,3 mL 2 10 1,4 mL EDTA
= 1,4 mL = 7,143
6.2. Penetapan Kesadahan Total
V1 EDTA
= 9,0
V2 EDTA
= 8,5
Rataan Volume EDTA
=
Kesadahan Total
=
9,0 mL + 8,5 mL
= 8,75 mL
2
× 8,75 ×
2
= 3,125 meq/L = 8,75˚D
6.3. Penetapan Kesadahan Ca 2+
V1 EDTA
= 5,1
V2 EDTA
= 4,9
Rataan Volume EDTA
=
Kesadahan Ca2+
=
5,1 mL + 4,9 mL
2
× 5,0 ×
2
= 5,0 mL = 1,786 meq/L = 5˚D
Jadi,
Kesadahan Mg2+
= Kesadahan Total – Kesadahan Ca2+ = 1,339 meq/L = 3,75˚D
7.
Pembahasan
Pada percobaan yang berjudul “Penetapan Kesadahan Air” ini, dilakukan pengukuran kesadahan pada sampel air dengan menggunakan metode titrasi kompleksometri. Pertama-tama dilakukan pembakuan EDTA 1/28 N. Terdapat dua cara pembakuan EDTA yang dilakukan yakni dengan indikator EBT dan dengan indikator Murexide pada pH tertentu. Reaksi pembentukan kompleks antara ion logam dengan EDTA sangat peka terhadap pH. Karena reaksi pembentukan kompleks selalu dilepaskan H+ maka (H+) didalam larutan akan meningkat walaupun sedikit. Akan tetapi yang sedikit ini akan berakibat menurunnya stabilitas kompleks pada suasana tersebut (reaksi ini dapat berjalan pada suasana asam, netral dan alkalis). Untuk menghindari hal tersebut, maka perlu diberikan penahan (buffer). Pembakuan EDTA 1/28 N dengan indikator EBT dilakukan dengan cara menambahkan 5 mL larutan penyangga pH 10 dan 50 mg indikator EBT ke dalam
10 mL larutan standart Kalsium. Kemudian campuran yang terbentuk dititrasi dengan EDTA 1/28 N, sehingga dapat diketahui faktor (EDTA.EBT) dengan persamaan sebagai berikut. Rataan Volume EDTA
= 6,65 mL
Faktor (EDTA.EBT)
= f 1 =
10 6,65 mL EDTA
= 1,504
Pembakuan EDTA 1/28 N dengan indikator Murexide dilakukan dengan cara menambahkan 1 mL larutan penyangga pH 12 dan 50 mg indikator Murexide ke dalam 10 mL larutan standart Kalsium. Kemudian campuran yang terbentuk dititrasi dengan EDTA 1/28 N, sehingga dapat diketahui faktor (EDTA.Murexide) dengan persamaan sebagai berikut. Rataan Volume EDTA
= 1,4 mL
Faktor (EDTA.Murexide)
= f 2 =
10 1,4 mL EDTA
= 7,143
Selanjutnya dilakukan penentuan kesadahan total (Ca 2+ dan Mg2+) dengan cara menambahkan 5 mL larutan penyangga pH 10 ke dalam 100 mL sampel air. Apabila larutan menjadi keruh, maka perlu ditambahkan 1 mL larutan KCN 10%. Dimasukkan 50 mg indikator EBT dan dititrasi dengan EDTA. Persamaan Reaksi Mg2+ dan Ca2+ dengan EBT adalah sebagai berikut.
Persamaan Reaksi Ion Mg2+ dengan EBT dan EDTA
Persamaan Reaksi Ion Ca2+ dengan EBT dan EDTA Berdasarkan analisis data pengamatan diketahui bahwa nilai kesadahan total sampel air yakni 3,125 meq/L atau 8,75˚D. Nilai tersebut merupakan jumlah dari kesadahan Ca2+ dan Mg2+.
Selanjutnya adalah penetapan kesadahan Ca 2+ dengan cara menambahkan 1 mL larutan penyangga pH 12 ke dalam 100 mL sampel air. Apabila larutan menjadi keruh, maka perlu ditambahkan 1 mL larutan KCN 10%. Dimasukkan 50 mg indikator Murexide dan dititrasi dengan EDTA. Persamaan Ca 2+ dengan Murexide adalah sebagai berikut.
Berdasarkan analisis data pengamatan diketahui bahwa nilai kesadahan Ca 2+ sampel air yakni 1,786 meq/L atau 5,0 ˚D. Sehingga dapat diketahui pula nilai kesadahan Mg2+ yakni 1,339 meq/L atau 3,75 ˚D. Keseluruhan data yang diperoleh: Lokasi
Kesadahan Total
Kesadahan Ca2+
Kesadahan Mg2+
3,125 meq/L
1,786 meq/L
1,339 meq/L
8,75˚D
5,0˚D
3,75˚D
Kasin Minggu Sore
1 meq/L = 50 ppm Jadi total kesadahan sampel air ialah 156,25 ppm. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/Men.Kes/Per/Ix/1990 Tentang Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air, batas maksimum kesadahan air adalah 500 mg/L atau 500 ppm. Sehingga sampel air dari sungai Kasin yang diambil hari Minggu sore tanggal 11 Maret 2018 dinyatakan tidak melebihi batas kesadahan maksimum.
8.
Kesimpulan
Berdasarkan data hasil pengamatan dan pembahasan yang telah dijelaskan, dapat disimpulkan bahwa Kesadahan sampel air sungai Kasin yang diambil hari Minggu sore tanggal 11 Maret 2018 dinyatakan tidak melebihi batas kesadahan maksimum karena nilai kesadahan totalnya dibawah kadar maksimum yakni 156,25 ppm.
9.
Pertanyaan dan Jawaban
9.1. Pertanyaan
1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi kesadahan air? 2. Jika di pinggiran suatu perairan sungai banyak terdapat rumah tangga, yang mana setiap hari mereka mencuci dengan menggunakan detergen, apakah kesadahan air sungai tersebut mengalami penurunan atau bahkan mengalami kenaikan? 3. Bagiamana cara menghilangkan kesadahan sementara, dan bagaimana pula cara menghilangkan kesadahan tetap? Jelaskan! 4. Keberadaan ion Kalsium yang ada dalam kemasan minuman dan beredar di masyarakat, apakah hal itu tidak mengganggu kesehatan? Jelaskan! 5. Sampai ambang batas berapa dalam air minum keberadaan logam Kalsium diperbolehkan?
9.2. Jawaban
1. Kesadahan air dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya:
Adanya garam-garam bikarbonat, seperti Ca(HCO 3)2, dan Mg(HCO3)2
Adanya
garam-garam
klorida,
sulfat,
karbonat
(endapan),
dan
Magnesium hidroksida (endapan) dalam air 2. Kesadahan air sungai akan mengalami perubahan tergantung kandungan dari detergen tersebut. Umumnya, detergen mengandung senyawasenyawa yang dapat menonaktifkan mineral-mineral penyebab kesadahan sehingga kesadahan air menurun. Senyawa-senyawa tersebut diantaranya, fosfat, asetat, silikat, dan sitrat. 3. Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca 2+ dan atau Mg2+. Sedangkan air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl -, NO3- dan SO42-. Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na 2CO3 (aq) atau K 2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca 2+ dan atau Mg2+. Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca 2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan. 4. Tidak, karena air minum kemasan telah melalui proses seleksi oleh BPOM dimana kesadahannyaa harus kurang dari ambang batas. 5. Berdasarkan
Peraturan
Menteri
Kesehatan
Nomor
:
416/Men.Kes/Per/Ix/1990 Tentang Syarat-syarat dan Pengawasa Kualitas Air, batas maksimum kesadahan air adalah 500 mg/L atau 500 ppm.
10. Daftar Pustaka
Achmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit ANDI Yogyakarta. Menteri Kesehatan Republik Indonesia. 1990. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/Men.Kes/Per/Ix/1990 Tentang Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air . (Online), (http://web.ipb.ac.id/~tml_atsp/test/PerMenKes%20 416_90.pdf), diakses 17 Maret 2018. Tim TBK Kimia Analitik. 2018. Petunjuk Praktikum Kimia Lingkungan. Malang: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. University of Canterbury. 2016. Determine of Total Calsium and Magnesium Ion Concentration. (Online), (http://www.canterbury.ac.nz/media/documents/scie nce-outreach/magnesium_calcium.pdf), diakses 18 Maret 2018.
11. Lampiran
