Analisis bahan buangan yang memerlukan oksigen
A. Hasil pengamatan
| Titik | Jarak (m) | warna | bau | DO (ppm) | COD (ppm) | BOD (ppm) | Kadar CO2 (ppm) | Stabilitas Relative (%) |
| A | A : 0
| ++ | menyengat | 10,285 | 260 | 2,89 | 32,12 | 21 |
| B | A B : 46 | +++ | menyengat | 9,43 | 940 | 8,69 | 27,72 | 50 |
| C | B C : 30 | ++++ | menyengat | 9,43 | 140 | 7,53 | 29,48 | 37 |
Keterangan:
+++: hijau lebih keruh
++++ : coklat keruh
Perhitungan
1. Uji kandungan oksigen terlarut
Percobaan ini dilakukan 3 kali.
Kadar oksigen terlarut =
x 8 V1 = Volume Na2S2O3 yang digunakan untuk titrasi
N = Konsentrasi larutan Na2S2O3
V2 = Volume sampel air yang diperiksa
| Sampel | Titrasi I (ml) | Titrasi II (ml) | Titrasi III (ml) | V rata-rata (ml) |
| A | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,36 |
| B | 0,3 | 0,1 | 0,6 | 0,33 |
| C | 0,4 | 0,2 | 0,4 | 0,33 |
Sampel AN = 0,1 N ; V1 = 0,36 ml ; V2 = 30 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 10,285 mg/L
= 10,285 ppm
Sampel BN = 0,1 N ; V1 = 0,33 ml ; V2 = 30 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,43 mg/L
= 9,43 ppm
Sampel C:N = 0,1 N ; V1 = 0,33 ml ; V2 = 30 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,43 mg/L
= 9,43 ppm
2. Uji stabilitas relative
| Sampel | Jumlah hari hilangnya warna biru | Kemantapan relative (%) |
| A | 1 | 21 |
| B | 1 | 21 |
| C | 1 | 21 |
3. Uji COD
COD(mg/l) =
x |(A-B)| x N x 8 A = Volume Ferro Amonium Sulfat untuk titrasi blanko
B = Volume Ferro Amonium Sulfat untuk titrasi sampel
N = Normalitas Ferro Amonium Sulfat
8 = Berat ekivalen oksigen
Sampel A:A = 24,9 ml ; B = 26,2 ml ; N = 0,25 N ; Volume sampel = 10 ml
COD =
x |( 24,9 – 26,2 )| x 0,25 x 8 = 260 mg/L = 260 ppm
Sampel BA = 24,9 ml ; B = 29,6 ; N = 0,25 N ; Volume sampel = 10 ml
COD =
x |( 24,9 – 29,6 )| x 0,25 x 8 = 940 mg/L
=940 ppm
Sampel CA = 24,9 ml ;B = 24,2 ; N = 0,25 N ; Volume sampel = 10 ml
COD =
x |( 24,9 – 24,2 )| x 0,25 x 8 = 140 mg/L
=140 ppm
4. Uji kandungan CO2 terlarut
Kadar CO2 =
x Vml NaOH x NNaOH x 44
| Sampel | Titrasi I (ml) | Titrasi II (ml) | Titrasi III (ml) | Vrata-rata (ml) |
| A | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,73 |
| B | 0,7 | 0,6 | 0,6 | 0,63 |
| C | 0,7 | 0,7 | 0,6 | 0,67 |
Sampel AVml sampel air = 100 ml
Vml NaOH = 0,73 ml
NNaOH = 0,1 N
Kadar CO2 =
x 0,73 ml x 0,1 N x 44 = 32,12 mg/L
= 32,12 ppm
Sampel B:Vml sampel air = 100 ml ; Vml NaOH = 0,63 ml ; NNaOH = 0,1 N
Kadar CO2 =
x 0,63 ml x 0,1 N x 44 = 27,72 mg/L
= 27,72 ppm
Sampel C:Vml sampel air = 100 ml ; Vml NaOH = 0,67 ml ; NNaOH = 0,1 N
Kadar CO2 =
x 0,67 ml x 0,1 N x 44 = 29,48 mg/L
= 29,48 ppm
5. Uji BOD
BOD = selisih kadar oksigen dari kedua botol (mg/L)
Kadar oksigen terlarut =
x 8
a. Botol yang langsung ditentukan kadar oksigennya setelah di-aerasi
| Sampel | Titrasi I (ml) | Titrasi II (ml) | Titrasi III (ml) | Vrata-rata (ml) |
| A1 A2 | 1,5 1,8 | 1,6 1,7 | 1,8 1,9 | 1,6 1,8 |
| B1 B2 | 2,0 1,7 | 1,9 1,7 | 2,4 1,7 | 2,1 1,7 |
| C1 C2 | 1,6 1,7 | 1,8 1,7 | 1,9 1,7 | 1,7 1,7 |
· Sampel A.1
N = 0,1 N ; V1 = 1,6 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,27 mg/L
= 9,27 ppm
· Sampel A.2
N = 0,1 N ; V1 = 1,8 ml ;V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 10,43 mg/L
= 10,43 ppm
· Sampel B.1
N = 0,1 N ; V1 = 2,1 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 12,17 mg/L
=12,17 ppm
· Sampel B.2
N = 0,1 N ; V1 = 1,7 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,85 mg/L
= 9,85 ppm
· Sampel C.1
N = 0,1 N ; V1 = 1,7 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,85 mg/L
=9,85 ppm
· Sampel C.2
N = 0,1 N ; V1 = 1,7 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 9,85 mg/L
=9,85 ppm
b. Botol yang disimpan di tempat gelap selama 5 hari
| Sampel | Titrasi I (ml) | Titrasi II (ml) | Titrasi III (ml) | Vrata-rata (ml) |
| A3 A4 | 1,2 1,3 | 1,2 1,3 | 1,2 1,0 | 1,2 1,2 |
| B3 B4 | 0,3 0,4 | 0,3 0,4 | 0,6 0,4 | 0,4 0,4 |
| C3 C4 | 0,4 0,4 | 0,4 0,4 | 0,4 0,4 | 0,4 0,4 |
· Sampel A.3
N = 0,1 N ; V1 = 1,2 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 6,96 mg/L
=6,96 ppm
· Sampel A.4
N = 0,1 N ; V1 = 1,2 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 6,96 mg/L
= 6,96 ppm
· Sampel B.3
N = 0,1 N ; V1 = 0,4 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 2,32 mg/L
= 2,32 ppm
· Sampel B.4
N = 0,1 N ; V1 = 0,4 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 2,32 mg/L
= 2,32 ppm
· Sampel C.3
N = 0,1 N ; V1 = 0,4 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 2,32 mg/L
= 2,32 ppm
· Sampel C.4
N = 0,1 N ; V1 = 0,4 ml ; V2 = 140 ml
Kadar oksigen terlarut =
x 8 = 2,32 mg/L
= 2,32 ppm
| Sampel | DO (ppm) | Rata-rata DO (ppm) | BOD (ppm) |
|
A
| (tidak disimpan di tempat gelap) A1 = 9,27 A2 = 10,43 | 9,85 | 9,85 – 6,96 = 2,89 |
| (disimpan dalam tempat gelap) A3 = 6,96 A4 = 6,96 | 6,96 |
|
B | (tidak disimpan dalam tempat gelap) B1 = 12,17 B2 = 9,85 | 11,01 | 11,01 – 2,32 = 8,69 |
| (disimpan dalam tempat gelap) B3 = 2,32 B4 = 2,32 | 2,32 |
|
C | (tidak disimpan dalam tempat gelap) C1 = 9,85 C2 = 9,85 | 9,85 | 9,85 – 2,32 =7,53 |
| (disimpan dalam tempat gelap) C3 = 2,32 C4 = 2,32 | 2,32 |
B. Jawaban Pertanyaan
1. Kondisi Air
Kondisi masing-masing air dapat dilihat dari harga DO. Oksigen terlarut (dissolved oxygen, disingkat DO) atau sering juga disebut dengan kebutuhan oksigen (Oxygen demand) merupakan salah satu parameter penting dalam analisis kualitas air. Nilai DO yang biasanya diukur dalam bentuk konsentrasi ini menunjukan jumlah oksigen (O2) yang tersedia dalam suatu badan air. Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. Pengukuran DO juga bertujuan melihat sejauh mana badan air mampu menampung biota air seperti ikan dan mikroorganisme. Berdasarkan tabel pengamatan yang menyatakan bahwa harga DO untuk titik A adalah 10,285 ppm, titik B dan C sebesar 9,43 ppm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kondisi air pada titik A lebij baik dibanding B dan C.
2. Bahan Organic Dalam Air
Penentuan bahan organic dalam sampel dapat diketahui dari uji COD. Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) yaitu jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam sampel air dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Prinsip dari uji ini adalah Senyawa organik dalam air dioksidasi oleh kalium dikromat dalam suasana asam pada temperatur 150o C. kelebihan kalium dikromat dititrasi oleh larutan ferro amonium sulfat (FAS) dengan indikator ferroin.
Angka yang ditunjukkan COD merupakan ukuran bagi pencemaran air dari zat-zat organik yang secara alamiah dapat mengoksidasi melalui proses mikrobiologis dan dapat juga mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Berdasarkan table pengamatan, harga COD pada titik A sebesar 260 ppm, titik B sebesar 940 ppm dan titik C sebesar 140 ppm, sehingga dapat diambil kesimpulan bahan organic yang terkandung dalam sampel pada titik B > titik A > titik C.
3. Tingkat Keamanan Air
Untuk membandingkan tingkat keamanan sampel air dapat diambil salah satu indicator yakni BOD. Biological Oxygen Demand (BOD) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat organis yang tersuspensi dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industry. Apabila sesuatu badan air dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan. Keadaan menjadi anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air. Air yang memiliki harga BOD mendekati 1 dapat dikatakan air tersebut murni atau aman. Berdasarkan harga BOD pada table, titik A memiliki harga BOD sebesar 2,89 ppm, titik B sebesar 8,69 ppm dan titik C sebesar 7,53 ppm, sehingga dapat diambil kesimpulan tingkat keamanan air pada titik A > titik B > titik C.
4. Tingkat Pencemaran Badan Air
Di dalam air, oksigen memainkan peranan dalam menguraikan komponen-komponen kimia menjadi komponen yang lebih sederhana. Oksigen memiliki kemampuan untuk beroksida dengan zat pencemar seperti komponen organik sehingga zat pencemar tersebut tidak membahayakan. Oksigen juga diperlukan oleh mikroorganisme, baik yang bersifat aerob serta anaerob, dalam proses metabolisme. Dengan adanya oksigen dalam air, mikroorganisme semakin giat dalam menguraikan kandungan dalam air. Reaksi yang terjadi dalam penguraian tersebut adalah:Jika reaksi penguraian komponen kimia dalam air terus terjadi, maka kadar oksigen pun akan menurun. Pada klimaksnya, oksigen yang tersedia tidak cukup untuk menguraikan komponen kimia tersebut. Keadaan yang demikian merupakan pencemaran berat pada air.
Dapat disimpulkan bahwa bila Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. Sehingga tingkat pencemaran pada air adalah titik C > titik B > titik A, atau dapat dikatakan bahwa air yang paling aman adalah pada titik A.
5. Ratio COD / BOD
Hasil ratio COD / BOD pada masing-masing titik adalah:
ü Titik A sebesar 92,86
ü Titik B sebesar 108,17
ü Titok C sebesar 18,59
Berdasarkan perhitungan ratio COD/BOD diperoleh data bahwa titik B mempunyai ratio perbandingan yang paling besar yaitu sebesar 108,17 disusul oleh titik A sebesar 92,86 dan kemudian titik C sebesar 18,59. Besarnya ratio yang diperoleh menunjukkan kandungan senyawa organik yang ada dalam perairan tersebut. Titik B mengandung senyawa organik paling banyak dibanding titik A dan C. Semakin banyak senyawa organik yang terkandung dalam suatu perairan, maka kandungan oksigen akan semakin banyak karena zat organik yang akan dioksidasi semakin banyak.
6. Persamaan reaksi
a. Oksidasi bahan organic (karbohidrat) oleh bakteri aerob
CxHyOz + O2 → nCO2 + m H2O
b. Oksidasi bahan organic (mengandung N) oleh bakteri aerob
CxHyOz N + O2 → CO2 + H2O + NH3
c. Oksidasi bahan organic dengan K2Cr2O7
CxHyOz + Cr2O72-→ CO2 + H2O + Cr3+
Cr2O72- (kelebihan) + Fe2+ → Fe3+ + 2Cr3+ + H2O