Analisa Chemical Oxygen Demand (COD) Pada Air Limbah Dengan Metode Spektrofotometri Portable.

(1)

ANALIS DOMES

PRO

IS CHEMI STIK DEN

D OGRAM DI U ICAL OXYG GAN MET DERMA SA

IPLOMA І

FAK UNIVERSI GEN DEMA TODE SPE TUGAS A Oleh ARI UTAM

ІІІ ANALI

KULTAS F ITAS SUM MEDA 2011 MAND (COD EKTROFOT KHIR : MI 0824 S FARMA FARMASI MATERA U AN 1

D) PADA L TOMETRI

410011

ASI DAN M

UTARA

LIMBAH C I PORTAB

MAKANAN CAIR

BLE

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA LIMBAH CAIR DOMESTIK DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI PORTABLE

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program Diploma III Analis Farmasi dan Makanan

Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara

Oleh:

DERMA SARI UTAMI 082410011

Medan, Maret 2011 Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing,

Dra. Saodah, MSc.,Apt NIP. 194901131976032001

Disahkan Oleh : Dekan,

Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt NIP. 195311281983031002

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “Analisa Chemical Oxygen Demand (COD) Pada Air Limbah Dengan Metode Spektrofotometri Portable” yang dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Diploma ІІІ Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.

Tak lupa penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt, selaku Dekan Fakultas Farmasi dan Makanan USU.

2. Ibu Dra. Saodah, Msc., Apt, selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan nasehat serta perhatiannya hingga selesainya Tugas Akhir ini.

3. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc, selaku koordinator program Diploma ІІІ Analis Farmasi dan Makanan USU.

(4)

5. Seluruh keluarga khususnya Papa dan Mama tercinta yang telah memberikan bantuan doa, semangat, dorongan dan motivasi baik moril maupun materil dan juga kakak tersayang Novi serta adik tersayang Ibnu.

6. Kakak fifa, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

7. Teman-teman saya Juli, Maya, Dina yang telah bekerja sama sepenuhnya sehingga terselesaikannya Praktik Kerja Lapangan dan seluruh teman-teman kuliah angkatan 2008.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, ternyata tidaklah semudah yang dibayangkan sebelumnya. Namun berkat dorongan, semangat dan dukungan dari orang-orang tercinta, akhirnya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

Sebagai seorang manusia dengan keterbatasan ilmu pengetahuan yang dikuasai, penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan Tugs Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari berbagai pihak demi kesempurnaan penulisan dimasa yang akan datang.

Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca. Terima kasih.

Medan, Maret 2011

(5)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Tujuan ... 2

1.3.Manfaat ... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1. Pencemaran ... 4

2.1.1. Pencemaran Lingkungan ... 4

2.1.2. Pencemaran Air ... 5

2.2. Limbah ... 6

2.2.1. Kualitas Limbah ... 8

2.2.2. Karakteristik Air Limbah ... 9

2.2.3. Parameter Air Limbah ... 11

2.2.4. Pengukuran Kadar Oksigen Dalam Air Limbah .... 11

2.3. Chemical Oxygen Demand (COD) ... 11

2.3.1. Biological atau Bichemical Oxygen Demand (BOD) ... 14

2.3.2. Keberadaan COD di Lingkungan ... 16

2.3.3. Dampak COD Terhadap Manusia dan Lingkungan 17 2.3.4. Analisis ... 17

(6)

2.3.5. Metode Kalium Dikronat dengan

Spektrofotometri ... 18

2.4. Spektrofotometri ... 19

BAB III. METODOLOGI ... 20

3.1. Peralatan dan Bahan ... 20

3.1.1. Peralatan ... 20

3.1.2. Bahan ... 21

3.2. Persiapan Pereaksi ... 21

3.2.1. Larutan Katalis ... 21

3.2.2. Larutan Digesti (Oksidator) ... 21

3.3. Prosedur Uji ... 22

3.4. Flowsheet ... 24

3.4.1. Larutan Katalis ... 24

3.4.2. Larutan Digesti (Oksidator) ... 25

3.4.3. Prosedur Uji ... 26

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28

4.1. Hasil ... 28

4.2. Pembahasan ... 28

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 30

5.1. Kesimpulan ... 30

5.2. Saran ... 31

DAFTAR PUSTAKA ... 32

(7)

BAB І

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi kehidupan. Semua mahluk hidup memerlukan air, tanpa air tidak ada kehidupan, demikian pula manusia tidak dapat hidup tanpa air. Oleh karena itu penyediaan air bersih merupakan salah satu kebutuhan utama bagi manusia untuk kelangsungan hidupnya dan menjadi faktor penentu dalam kesehatan dan kesejahteraan masyarakat. Kebutuhan terhadap air khususnya air minum haruslah sehat dan tidak tercemar, tidak menimbulkan penyakit dan bebas unsur-unsur beracun. Air dengan kualitas baik pada saat ini akan sulit diperoleh karena dimana-mana sumber air pada umumnya telah tercemar akibat berbagai macam kegiatan manusia maupun kegiatan industri. (Darmono, 2001).

Pencemaran air disebabkan oleh komponen-komponen anorganik dan organik yang berasal dari kegiatan manusia seperti industri maupun buangan domestik diantaranya pembuangan limbah yang sangat berbahaya, dimana pencemaran merupakan kehadiran sesuatu (senyawa, zat kimia, materi, radiasi, suara, energi, atau apa saja) yang dapat mengakibatkan penyimpangan dari komposisi normal terhadap lingkungan. (Situmorang, 2007).

Hampir semua limbah cair yang berasal dari rumah tangga dan industri dibuang langsung dan bercampur menjadi satu ke badan sungai atau laut, ditambah lagi dengan kebiasaan penduduk melakukan kegiatan MCK di bantaran

(8)

sungai. Akibatnya, kualitas air sungai menurun dan apabila digunakan untuk air baku memerlukan biaya yang tinggi.

Air limbah adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industri, dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan. (Chandra, 2006).

Kemajuan industri dan teknologi seringkali berdampak pula terhadap keadaan air lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau maupun air tanah. Dampak ini disebabkan oleh adanya pencemaran air. Salah satu cara untuk menilai seberapa jauh air lingkungan telah tercemar adalah dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air.

Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Hal itu Karena oksigen yang terlarut di dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk memecah atau mendegradasi bahan buangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap(yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air mengikuti reaksi oksidasi biasa. Makin banyak bahan buangan organik yang ada di dalam air, makin sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. (Wardhana,2001).

1.2.Tujuan

Untuk melihat kadar oksigen yang terlarut di dalam air limbah dan seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan telah terjadi.

(9)

1.3. Manfaat

Dapat meningkatkan kesehatan masyarakat dan kesehatan lingkungan, serta membandingkan kadar air limbah yang diperoleh dengan baku mutu limbah cair yang telah ditetapkan Menteri Negara Lingkungan Hidup.

(10)

BAB ІІ

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Pencemaran

2.1.1. Pencemaran lingkungan

Pencemaran atau polusi adalah suatu kondisi yang telah berubah dari bentuk asal pada keadaan yang lebih buruk. Pergeseran bentuk tatanan dari kondisi asal pada kondisi yang buruk ini dapat terjadi sebagai akibat masukan dari bahan-bahan pencemar atau polutan. Bahan polutan tersebut pada umumnya mempunyai sifat racun atau toksik yang berbahaya bagi organisme hidup. Toksisitas atau daya racun dari polutan itulah yang kemudian menjadi pemicu terjadinya pencemaran. (Palar,2008).

Untuk mencegah terjadinya pencemaran lingkungan oleh berbagai aktivitas tersebut maka perlu dilakukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan, termasuk baku mutu air pada sumber air, baku mutu limbah cair, baku mutu udara ambien, baku mutu udara emisi, dan sebagainya.

Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat digunakan sesuai dengan kriterianya.

Menurut peruntukkannya, air pada sumber air dapat dikategorikan menjadi empat golongan, yaitu:

(11)

a. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa diolah terlebih dahulu.

b. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga lainnya.

c. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

d. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik tenaga air.

Baku mutu limbah cair adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar untuk dibuang dari sumber pencemar ke dalam air pada sumber air sehingga tidak mengakibatkan dilampauinya baku mutu air. (Kristanto, 2004).

2.1.2. Pencemaran air

Berdasarkan peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor. 82 tahun 2001 menyebutkan :

“Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain kedalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia, sehinnga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukkannya”.

Adapun akibat yang ditimbulkan oleh pencemaran air yaitu:

(12)

b. Pendangkalan dasar perairan.

c. Punahnya biota air seperti ikan.

d. Menjalarnya wabah penyakit seperti muntaber.

e. Banjir akibat tersumbatnya saluran air. (Gabriel, 2001).

Pencemaran air dapat semakin luas, tergantung dari kemampuan badan air penerima polutan untuk mengurangi kadar polutan secara alami. Apabila kemampuan badan air tersebut rendah dalam mereduksi kadar polutan, maka akan terjadi akumulasi polutan dalam air sehingga badan air akan menjadi tropik. (Fardiaz, 1992).

2.2. Limbah

Suatu tatanan lingkungan hidup dapat tercemar atau menjadi rusak disebabkan oleh banyak hal. Namun yang paling utama dari sekian banyak penyabab tercemarnya suatu tatanan lingkungan adalah limbah. Limbah digolongkan atas beberapa kelompok berdasarkan pada jenis, sifat dan sumbernya. Berdasarkan pada jenis, limbah dikelompokkan atas golongan limbah padat dan limbah cair. Berdasarkan pada sifat yang dibawanya, limbah dikelompokkan atas limbah organik dan limbah an-organik. Sedangkan bila berdasarkan pada sumbernya, limbah dikelompokkan atas limbah rumah tangga atau limbah domestic dan limbah industri. Limbah cair adalah semua jenis bahan sisa yang dibuang dalam bentuk larutan atau berupa zat cair. Limbah cair dapat berupa air bekas pencucian, busa detergen dan lain. (Palar,2008).

(13)

Air limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain:

a. Rumah tangga

Contoh: air bekas cucian, air bekas memasak, air bekas mandi, dan sebagainya.

b. Perkotaan

Contoh: air limbah dari perkantoran, perdagangan, selokan, dan dari tempat-tempat ibadah.

c. Industri

Contoh: air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan pabrik karet.

Air limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahan organik sehingga memudahkan di dalam pengelolaannya. Sebaliknya, limbah industri lebih sulit pengolahannya karena mengandung pelarut mineral, logam berat, dan zat-zat organik lain yang bersifat toksik. (Chandra, 2006).

Air limbah domestik adalah air bekas yang tidak dapat dipergunakan lagi untuk tujuan semula, baik yang mengandung kotoran manusia atau dari aktifitas dapur dan kamar mandi. Air limbah domestik mengandung lebih dari 90% cairan. Zat yang terdapat dalam buangan diantaranya adalah unsur-unsur organik tersuspensi maupun terlarut dan juga unsur-unsur anorganik serta mikroorganisme. Unsur-unsur tersebut memberikan corak kualiatas air buangan

(14)

dalam sifat fisik kimiawi maupun biologi. Karakteristik kimiawi dari air buangan domestik dapat dilihat pada tabel 1. (Sastrawijaya, 1996).

Tabel 1. Karakteristik kimiawi dari air buangan domestik (Ricki, 2005).

Parameter (mg/L) Konsentrasi

Kuat Medium Lemah

Total Zat Padat (TS) 1200 720 350

-Zat Padat Terlarut (DS)

850 500 250

-Zat Padat Tersuspensi (SS)

350 220 100

BOD 5 400 220 110

TOC 290 160 80

COD 1000 500 250

N Total 85 20 20

P Total 15 8 4

Cl– 100 50 30

Alkalinitas (CaCo3) 200 100 50

Lemak 150 100 50

2.2.1. Kualitas Limbah

Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah kandungan bahan pencemar di dalam limbah. Kandungan pencemar di dalam limbah terdiri dari berbagai parameter. Semakin kecil jumlah parameter dan semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang untuk terjadinya pencemaran lingkungan.

(15)

Beberapa kemungkinan yang akan terjadi akibat masuknya limbah kedalam lingkungan:

a. Lingkungan tidak mendapat pengaruh yang berarti. Hal ini disebabkan karena volume limbah kecil, parameter pencemar yang terdapat dalam limbah sedikit dengan konsentrasi yang kecil.

b. Ada pengaruh perubahan, tetapi tidak mengakibatkan pencemaran.

c. Memberikan perubahan dan menimbulkan pencemaran.

Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah:

1. Volume limbah.

2. Kandungan bahan pencemar.

3. Frekuensi pembuangan limbah. (Kristanto, 2004).

2.2.2. Karakteristik air limbah

Ada beberapa karakteristik khas yang dimiliki air limbah seperti berikut ini:

a. Karakteristik fisik

Air limbah terdiri dari 99,9% air, sedangkan kandungan bahan padatnya mencapai 0,1% dalam bentuk suspensi padat (suspended solid) yang volumenya bervariasi antara 100–500 mg/l. Apabila volume suspensi padat kurang dari 100 mg/l, air limbah disebut lemah, sedangkan bila lebih dari 500 mg/l disebut kuat.

(16)

b. Karakteristik kimia

Air limbah biasanya bercampur dengan zat kima anorganik yang berasal dari air bersih dan zat organik dari limbah itu sendiri. Saat keluar dari sumber, air limbah bersifat basa. Namun, air limbah yang sudah lama atau membusuk akan bersifat asam karena sudah mengalami kandungan bahan organiknya mengalami proses dekomposisi yang dapat menimbulkan bau tidak menyenangkan.

Komposisi campuran dari zat-zat itu dapat berupa:

1. Gabungan dengan nitrogen misalnya urea, protein atau asam amino.

2. Gabungan dengan non-nitrogen misalnya lemak, sabun, atau karbohidrat.

c. Karakteristik bakteriologis

Bakteri patogen yang terdapat dalam air limbah biasanya termasuk golongan E.coli.

2.2.3. Parameter air limbah

Berikut beberapa parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan air limbah:

a. Kandungan zat padat (total solid, suspending solid, dissolved solid).

b. Kandungan zat organik.

(17)

d. Kandungan gas (mis, O2, N, CO2).

e. Kandungan bakteri (mis, E.coli).

f. Kandungan pH.

g. Suhu.

2.2.4. Pengukuran kadar oksigen dalam air limbah

Berikut beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kandungan oksigen dalam air limbah yaitu chemical oxygen demand (COD) dan

biochemical oxygen demand (BOD).

2.3.Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia. Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh Kalium bikromat menjadi gas CO2 dan H2O serta sejumlah ion

krom. Kalium bikromat atau K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber

oksigen(oxidizing agent). Oksidasi terhadap bahan buangan organik akan mengikuti reaksi berikut ini:

CaHbOc + Cr2O72- + H+ CO2 + H2O + Cr3+

Reaksi tersebut perlu pemanasan dan juga penambahan katalisator perak sulfat (Ag2SO4) untuk mempercepat reaksi. Apabila dalam bahan buangan organik

diperkirakan ada unsur Chlorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan gangguan tersebut. Chlorida

(18)

dapat mengganggu karena akan ikut teroksidasi oleh kalium Bichromat sesuai dengan reaksi berikut ini:

6Cl– + Cr2O72– + 14H+ 3Cl2 + 2Cr3+ + 7H2O

Apabila dalam larutan air lingkungan terdapat Chlorida, maka oksigen yang diperlukan pada reaksi tersebut tidak menggambarkan keadaan sebenarnya. Seberapa jauh tingkat pencemaran oleh bahan buangan organik tidak dapat diketahui secara benar. Penambahan merkuri sulfat adalah untuk mengikat ion

Chlor menjadi merkuri Chlorida mengikuti reaksi berikut ini:

Hg2+ + 2Cl– HgCl2

Warna larutan air lingkungan yang mengandung bahan buangan organik sebelum reaksi oksidasi adalah kuning. Setelah reaksi oksidasi selesai maka akan berubah menjadi hijau. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan organik sama dengan jumlah kalium bichromat

yang dipakai pada reaksi tersebut diatas. Makin banyak kalium bichromat yang dipakai pada reaksi oksidasi, berarti makin banyak oksigen yang diperlukan. Ini berarti bahwa air lingkungan banyak tercemar oleh bahan buangan organik. Dengan demikian maka seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan dapat ditentukan.(Wardhana,2001).

Nilai COD memberikan informasi tentang jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi senyawa organik menjadi karbondioksida dan air. Kalium dikromat (K2Cr2O7) merupakan oksidator kuat yang biasa digunakan

dalam analisis COD. Secara teoritis oksidator ini dapat mengoksidasi senyawa organik sampai hampir sempurna (95-100%).

(19)

Secara umum penjelasan tentang sumber dan manfaat COD dapat dilihat pada parameter BOD, karena kedua parameter ini mempunyai hubungan yang erat, yaitu keduanya bersal dari senyawa organik dan merupakan parameter petunjuk pencemaran oleh limbah organik. Seperti halnya BOD, air dengan nilai COD yang tinggi memberikan dampak negatif terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Metode yang digunakan dalam menganalisis COD yaitu metode Spektrofotometri Portable. (Anonim, 1992).

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.

Keuntungan tes COD dibandingkan dengan tes BOD yaitu:

a. Analisa COD hanya memakan waktu kurang lebih 3 jam, sedangkan analisa BOD memerlukan 5 hari.

b. Untuk menganalisis COD antara 50 sampai 800 mg/l, tidak dibutuhkan pengenceran sampel sedangkan pada analisa BOD selalu membutuhkan pengenceran.

c. Ketelitian dan ketepatan (reproducibility) tes COD adalah 2 sampai 3 kali lebih tinggi dari tes BOD.

d. Gangguan dari zat yang bersifat racun terhadap mikroorganisme pada tes BOD, tidak menjadi soal pada tes COD. (Alaerts, 1984).

(20)

2.3.1. Biological atau Biochemical Oxygen Demand (BOD)

Biological atau Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis didefenisikan sebagai pengukuran pengurangan kadar oksigen di dalam air yag dikonsumsi oleh makhluk hidup (organisme) di dalam air selama periode 5 hari pada keadaan gelap (tidak terjadi proses fotosintesa). Pengurangan kadar oksigen ini adalah disebabkan oleh kegiatan organisme (bakteri) mengkonsumsi atau mendegradasi senyawa organik dan nutrien lain yang terdapat di dalam air. Air yang relatif bersih akan mengandung mikroorganisme relatif sedikit, sehingga pengurangan oksigen di dalam air selama periode 5 hari akan sedikit, sedangkan untuk air yang terpolusi dan mengandung banyak mikroorganisme bakteri akan mengkonsumsi banyak oksigen dalam proses degradasi senyawa organik dan nutrien selama 5 hari, sehingga pengurangan kadar oksigen menjadi sangat besar. Untuk air yang tidak terpolusi misalnya ukuran BOD adalah 0,7 sedangkan untuk air yang terpolusi adalah BOD 200 atau lebih besar. Penetuan BOD sangat lambat, yaitu membutuhkan waktu sekitar 5 sampai 10 hari. (Situmorang, 2007).

Jenis Bahan Buangan

Dapat dioksidasi dengan uji

COD BOD Bahan buangan organik yang

termasuk biodegradable. Contoh: protein, gula, karbohidrat, dll.

(21)

Serat sintetik, selulosa, dll. ya tidak Bahan buangan yang

termasuk non-biodegradable. Contoh: NO2, Fe2+, S2, Mn3+,

dll.

ya tidak

N bebas. Contoh: NH4 tidak ya

Hidrokarbon rantai dan aromatik

ya tidak

Tabel: Bahan buangan yang dapat dioksidasi dengan uji COD dan BOD

Masing-masing cara pengujian, baik reaksi uji COD maupun reaksi uji BOD, mempunyai keterbatasan yang tidak dapat mengoksidasi segala macam bahan buangan. (Wardhana, 2001).

2.3.2. Keberadaan COD di Lingkungan

COD merupakan salah satu parameter indikator pencemar di dalam air yang disebabkan oleh limbah organik. Keberadaanya di lingkungan sangat ditentukan oleh limbah organik, baik yang berasal dari limbah rumah tangga dan industri (industrial waste). Rumah tangga dan industri adalah sumber utama limbah organik dan merupakan penyebab utama tingginya konsentrasi COD. Yang dimaksud dengan rumah tangga disini adalah perumahan penduduk, perhotelan perkantoran dan rumah sakit. Sedangkan yang dimaksud dengan industri adalah industri yang mengolah dan memproduksi bahan organik seperti industri makanan, susu, kulit dsb. Sumber lain yang juga merupakan penyebab

(22)

tingginya konsentrasi COD adalah limbah peternakan seperti peternakan ayam, babi, domba dsb.

Adapun keberadaannya secara ilmiah dapat diabaikan karena berasal dari proses pembusukan tanaman dan yang sejenisnya yang kontribusinya terhadap parameter COD sangat kecil. Selain itu secara alamiah dapat mengalami pemurnian sendiri (self purification) karena daya dukung lingkungan cukup tinggi. Lain halnya dengan limbah organik yang berasal dari aktivitas manusia, dimana limbah yang dibuang ke lingkungan melampaui daya dukung lingkungan sehingga lingkungan tidak mampu melakukan pemurnian sendiri. (Lenore, 1995).

2.3.3. Dampak COD Terhadap Manusia dan Lingkungan

a. Terhadap kesehatan manusia

Secara umum, konsentrasi COD yang tinggi dalam air menunjukkan adanya bahan pencemar organik dalam jumlah yang banyak. Sejalan dengan hal ini jumlah mikroorganisme, baik yang merupakan patogen maupun tidak patogen juga banyak. Adapun mikroorganisme patogen dapat menimbulkan berbagai macam penyakit bagi manusia.

Karena itu, dapat dikatakan bahwa konsentrasi COD yang tinggi di dalam air dapat menyebabkan berbagai penyakit bagi manusia.

b. Terhadap Lingkungan

Konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut di dalam air menjadi rendah, bahkan habis sama sekali. Akibatnya oksigen sebagai

(23)

sumber kehidupan bagi makhluk air (hewan dan tumbuh-tumbuhan) tidak dapat terpenuhi sehingga makhluk air tersebut manjadi mati. (Monahan,1993).

2.3.4. Analisis

Pengganggu atau interference dalam penetuan kebutuhan oksigen kimiawi, COD adalah sebagai berikut:

a. Terdapat bahan organik volatile dalam sampel yang menyebabkan hasil pengukuran lebih rendah dari COD sebenarnya.

b. Terdapat reducting species yang dapat menyebabkan hasil pengukuran lebih tinggi dari COD yang sebenarnya.

2.3.5. Metode Kalium Dikromat dengan Spektrofotometri

a. Contoh uji

Contoh uji dimasukkan ke dalam tabung reaksi khusus COD yang telah berisi 1,5 ml larutan K2Cr2O7 – HgSO4 dan 3,5 ml larutan Ag2SO4 – H2SO4, kemudian

destruksi selama 2 jam pada temperatur 150°C, lalu ukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang λ 620 nm.

b. Perlakuan dan pengawetan contoh uji

Sebaiknya contoh uji langsung dianalisis setelah pengambilan. Bila tidak, maka dapat diawetkan dengan asam sulfat pekat sampai pH < 2 dan disimpan pada temperatur 4°C. Lama penyimpanan pada kondisi ini adalah 28 hari.

(24)

c. Prinsip analisis

Sebagian besar zat organik dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam suasana

asam yang mendidih.

CaHbOc + Cr2O7 + H+ Cr3+ + H2O + CO2

Perak sulfat (Ag2SO4) ditambahkan sebagai katalisator untuk mempercepat

reaksi. Sedang merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang umumnya terdapat dalam air buangan.

Untuk memastikan bahwa semua zat organik habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah dipanaskan. K2Cr2O7 yang

tersisa ini diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang di sekitar 600 nm. (Sawyer,1978).

2.4. Spektrofotometri

Analisis spektrofotometri merupakan salah satu teknik analisis spektroskopi yang telah lama dikenal dan banyak digunakan di berbagai laboratorium. Hampir sebagian besar laboratorium pengujian memiliki peralatan ini mulai dari yang sederhana atau portable.

Prinsip yang digunakan adalah suatu molekul zat yang dapat menyerap ultraviolet dan cahaya tampak dengan kemungkinan bahwa elektron molekul zat akan tereksitasi ke tingkat energi yang tinggi. Bertujuan untuk menentukan kadar zat secara spektrofotometri serapan pada daerah ultraviolet dan cahaya tampak.

(25)

Spektrofotometri merupakan metode analisis yang didasarkan pada absorbsi radiasi elektromagnet. Cahaya terdiri dari radiasi terhadap mana mata manusia peka, gelombang dengan panjang berlainan akan menimbulkan cahaya yang berlainan sedangkan campuran cahaya dengan panjang gelombang ini akan menyusun cahaya putih . Cahaya putih meliputi seluruh spektrum Nampak 400-760 nm. (Anonim, 1979).

(26)

BAB ІІІ METODOLOGI

3.1.Peralatan dan Bahan 3.1.1.Peralatan

• Spektrofotometer portable • Reactor COD

• Tabung reaksi khusus COD •Labu ukur 50 ml, 100 ml, 1000 ml

• Pipet ukur 0,5 ml, 2,0 ml, 4,0 ml, 8,0 ml, dan 8,0 ml • Gelas ukur 100 ml, 250 ml

• Timbangan analitik • Botol semprot • Bola karet • Corong • Oven • Desikator

3.1.2.Bahan

• Sampel air limbah • Larutan K2Cr2O7

• Larutan asam sulfat pekat • Serbuk perak sulfat • Akuades

(27)

3.2.Persiapan pereaksi 3.2.1.Larutan katalis

• Disiapkan larutan H2SO4 (p) sebanyak 1 liter pada beker glass.

• Ditimbang serbuk Ag2SO4 sebanyak 10,216 g pada timbangan analitik.

• Dimasukkan serbuk Ag2SO4 ke dalam Erlenmeyer 1000 ml.

• Ditambahkan larutan H2SO4 (p) perlahan-lahan sambil di aduk dengan

batang pengaduk sampai larut.

• Disaring larutan katalis yang telah larut ke dalam labu takar 1000 ml. • Diaddkan larutan katalis sampai garis tanda dengan larutan H2SO4 (p).

3.2.2.Larutan digesti (oksidator)

• Ditimbang serbuk K2Cr2O7 sebanyak 10,216 g pada timbangan analitik.

• Dikeringkan ke dalam oven pada temperatur 150°C selama 2 jam.

• Dimasukkan ke dalam desikator serbuk K2Cr2O7 yang telah dikeringkan

selama 15 menit.

• Disiapkan akuades sebanyak 500 ml pada beker glass. • Dimasukkan sebuk K2Cr2O7 ke dalam akuades 500 ml.

• Ditambahkan 167 ml H2SO4 (p) dan 33,3 g sebuk HgSO4.

• Diaduk larutan dengan batang pengaduk sampai larut. • Dinginkan.

• Ditepatkan larutan dengan akuades sampai 1 liter. 3.3. Prosedur Uji

• Dipipet 1,5 ml larutan K2Cr2O7 dan masukkan ke dalam tabung reaksi COD.

• Dipipet 3,5 ml larutan katalis Ag2SO4 - H2SO4 dan masukkan ke dalam

(28)

• Ditutup dan dikocok.

• Dimasukkan 2,5 ml akuades ke dalam tabung reaksi COD yang telah berisi larutan katalis Ag2SO4 - H2SO4 dan larutan K2Cr2O7 (untuk blanko).

• Dimasukkan 2,5 ml sampel (jika sampel limbah pekat, diencerkan terlebih dahulu dengan akuades pada labu takar 50 ml) ke dalam tabung reaksi COD yang telah berisi larutan katalis Ag2SO4 - H2SO4 dan larutan K2Cr2O7 (untuk

sampel).

• Ditutup dan dikocok.

• Dipanaskan dalam Reactor COD pada temperature 150°C selama 2 jam. • Dinginkan sampel yang telah dipanaskan pada Reactor COD sampai

temperatur suhu kamar.

• Diukur kadar COD dengan alat Portable pada program 435 dan λ 620 nm. • Dimasukkan blanko terlebih dahulu ke dalam alat spektrofotometer portable

dan ditekan tombol zero.

• Diangkat dan keluarkan tabung COD yang berisi blanko.

• Dimasukkan sampel dan ditekan tombol read sebanyak tiga kali untuk pembacaan sampel.

(29)

3.4. Flowshet

3.4.1. Larutan katalis

Disiapkan sebanyak 1

liter pada beker glass.

Ditimbang sebanyak 10,216 g pada timbangan analitik.

Dimasukkan serbuk

Ag2SO4 ke dalam

Erlenmeyer 1000 ml.

Ditambahkan larutan

H2SO4 (p) perlahan-lahan

sambil di aduk dengan batang pengaduk sampai larut.

Disaring larutan katalis yang telah larut ke dalam labu takar 1000 ml.

Diaddkan larutan katalis sampai garis tandai dengan larutan H2SO4

(p). larutan H2SO4 (p)

Serbu_k_Ag₂_SO₄

Erlenmeyer yang berisi serbuk Ag2SO4

(30)

3.4.2. Larutan digesti (oksidator)

Ditimbang sebanyak 10,216 g pada timbangan analitik.

Dikeringkan ke dalam oven pada temperatur 150°C selama 2 jam. Dimasukkan ke dalam desikator serbuk K2Cr2O7 yang telah

dikeringkan selama 15 menit.

Dimasukkan sebuk

K2Cr2O7 ke dalam

akuades 500 ml.

Ditambahkan 167 ml H2SO4 (p) dan 33,3 g

sebuk HgSO4.

Diaduk larutan dengan batang pengaduk sampai larut.

Dinginkan.

Ditepatkan larutan dengan akuades sampai 1 liter.

serbuk K2Cr2O7

akuades sebanyak 500 ml pada beker glass

(31)

3.4.3. Prosedur uji

Dipipet 1,5 ml dan masukkan ke dalam tabung reaksi COD.

Dipipet 3,5 ml larutan katalis Ag2SO4 -

H2SO4 dan masukkan

ke dalam tabung reaksi COD yang telah berisi larutan K2Cr2O7..

Ditutup dan dikocok.

Dimasukkan 2,5 ml

akuades (untuk blanko).

Dimasukkan 2,5 ml

sampel (jika sampel

limbah pekat, diencerkan terlebih dahulu dengan akuades pada labu takar 50 ml) (untuk sampel).

Ditutup dan dikocok.

Dipanaskan dalam

Reactor COD pada

larutan K2Cr2O7

Tabung reaksi COD yang berisi larutan K2Cr2O7

Tabung reaksi COD yang berisi larutan K2Cr2O7 dan larutan katalis Ag2SO4 –H2SO4

(32)

temperature 150°C selama 2 jam.

Dinginkan sampel

yang telah dipanaskan pada Reactor COD sampai temperatur suhu kamar.

Diukur kadar COD.

Dimasukkan blanko

terlebih dahulu ke

dalam alat spektrofotometer

portable dan ditekan tombol zero.

Diangkat dan

keluarkan tabung COD yang berisi blanko.

Dimasukkan sampel

dan ditekan tombol

read sebanyak tiga kali untuk pembacaan sampel.

Dicatat hasil yang

tertera pada alat portable.

alat Portable pada program 435 dan λ 620 nm

(33)

BAB ІV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Dari hasil pemeriksaan sampel air limbah domestik yang dilaksanakan di UPT. Laboratorium Badan Lingkungan Hidup Sumatera Utara, dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Sampel Pembacaan hasil pada alat Spektro Portable untuk sampel Hasil (mg/L)

І ІІ ІІІ

Sampel 1 56 57 58 57

Sampel 2 85 86 87 86

Sampel 3 57 57 58 57

Sampel 4 12 11 12 12

4.2. Pembahasan

Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia.

Contoh uji dimasukkan ke dalam tabung reaksi khusus COD yang telah berisi 1,5 ml larutan K2Cr2O7 – HgSO4 dan 3,5 ml larutan Ag2SO4 – H2SO4, kemudian

(34)

destruksi selama 2 jam pada temperatur 150°C, lalu ukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang λ 620 nm.

Sebagian besar zat organik dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam suasana

asam yang mendidih. Perak sulfat (Ag2SO4) ditambahkan sebagai katalisator

untuk mempercepat reaksi. Sedang merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang umumnya terdapat dalam air buangan.

Untuk memastikan bahwa semua zat organik habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah dipanaskan. K2Cr2O7 yang

tersisa ini diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang di sekitar 620 nm. (Sawyer,1978).

Dari hasil analisa Chemical oxygen demand (COD) pada sampel 1, 2, 3, 4 diperoleh nilai COD 57mg/L ; 86mg/L ; 57mg/L ; 12 mg/L. Hasil tersebut memenuhi persyaratan terhadap keseimbangan ekosistem perairan karena nilai COD masih dibawah batas maksimum yaitu 100 mg/L. Hasil tersebut memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair. Dan berdasarkan daftar menurut KEP-51/MENLH/10/1995.

(35)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisa Chemical Oxygen Demand (COD) pada sampel 1 diperoleh nilai COD 57 mg/L, pada sampel 2 diperoleh nilai COD 86 mg/L, pada sampel 3 diperoleh nilai COD 57 mg/L, pada sampel 4 diperoleh nilai COD 12 mg/L. Hasil nilai COD pada sampel 1,2,3,4 memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair karena jumlah kadar COD masih dibawah batas maksimum yaitu 100 mg/L. Maka dapat dismpulkan bahwa hasil analisa COD pada air limbah memenuhi persyaratan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.KEP– 51/MENLH/10/1995.

Kadar COD yang rendah menunjukkan adanya bahan pencemar organik dalam jumlah yang sedikit. Sejalan dengan hal ini jumlah mikroorganisme, baik yang merupakan patogen maupun tidak pathogen juga sedikit. Serta kandungan oksigen terlarut didalam air menjadi tinggi, karena kadar COD yang rendah dan juga tidak memberikan dampak negatif terhadap keseimbangan ekosistem perairan.

5.2. Saran

Disarankan kepada penulis lain untuk menganalisis kadar COD pada air limbah dengan menggunakan prosedur SNI (Standar Nasional Indonesia) dengan metode Titrimetri.

(36)

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G., dan Santika, S.S, 1984, Metode Penelitian Air, Penerbit Usaha Nasional, Surabaya. Hal 149

Anonim., 1979, Farmakope Indonesia Ed. ІІІ. Departemen Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. Hal 772-773

Anonim, 1992, JIS Handbook Enviromental Technology, Japanese Standars Association, Tokyo.

Darmono, 2001, Lingkungan Hidup dan Pencemaran, Penerbit UI Press, Jakarta. Fardiaz, S., 1992., Polusi Air dan Udara, Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Hal

19-28

Gabriel, J.F, 2001, Fisika Lingkungan, Cetakan Pertama, Penerbit Hipokrates, Jakarta. Hal 79-87

Kristanto, P., 2002, Ekologi Industri, Penerbit Andi, Yogyakarta. Hal 72, 86 dan 88

Lenore, S., Clesceri, Grenburg., 1995, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th edition, Amercan Public Health Association, Washington. Hal 625-629

Monahan S.E., 1993, Fundamentals of Enviromental Chemistry, Lewis Publishers, London. Hal 41

Palar, H., 2008, Pencemaran dan Toksikologi logam berat, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Hal 10-12

Ricki, M., 2005, Kesehatan Lingkungan, Cetakan Pertama, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta. Hal 46-71

Sastrawijaya, T., 1996, Pencemaran Lingkungan, Cetakan Kedua, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Hal 84-105

Sawyer., dan Mc. Carty., 1978, Chemistry for Enviromental Engineering, Third Edition, Mc. Graw-Hill Book Co, London. Hal 89-93

Situmorang, M., 2007, Kimia Lingkungan, Cetakan Pertama, Penerbit FMIPA UNIMED, Medan. Hal 50-54

Wardhana, A.W, 2001, Dampak Pencemaran Lingkungan, Cetakan Pertama, Penerbit Andi, Yogyakarta. Hal 90-95

(37)

LAMPIRAN C : KEPUTUSAN MENTERI NEGARA LINGKUNGAN HIDUP

NOMOR : KEP-51/MENLH/10/1995

TENTANG : BAKU MUTU LIMBAH CAIR

TANGGAL : 23 OKTOBER 1995

BAKU MUTU LIMBAH CAIR

NO. PARAMETER SATUAN GOLONGAN BAKU

MUTU LIMBAH CAIR FISIKA

1. Temperatur derajat C 38 40

2. Zat padat larut mg/L 2000 4000

3. Zat padat tersuspensi mg/L 200 400

KIMIA

1. pH 6,0 sampai 9,0

2. Besi terlarut (Fe) mg/L 5 10

3. Mangan terlarut (Mn) mg/L 2 5

4. Barium (Ba) mg/L 2 3

5. Tembaga (Cu) mg/L 2 3

6. Seng (Zn) mg/L 5 10

7. Krom Heksavalen (Cr+6) mg/L 0,1 0,5

8. Krom Total (Cr) mg/L 0,5 1

(38)

10. Raksa (Hg) mg/L 0,002 0,005

11. Timbal (Pb) mg/L 0,1 1

12. Stanum mg/L 2 3

13. Arsen mg/L 0,1 0,5

14. Selenum mg/L 0,05 0,5

15. Nikel (Ni) mg/L 0,2 0,5

16. Kobalt (Co) mg/L 0,4 0,6

17. Sianida (CN) mg/L 0,05 0,5

18. Sulfida (H2S) mg/L 0,05 0,1

19. Fluorida (F) mg/L 2 3

20. Klorin bebas (Cl2) mg/L 1 2

21. Amonia bebas (NH3-N) mg/L 1 5

22. Nitrat (NO2-N) mg/L 20 30

23. BOD mg/L 50 150

24. COD mg/L 100 300

25. Senyawa aktif biru metilen

mg/L 5 10

26. Fenol mg/L 0,5 1

27. Minyak Nabati mg/L 5 10

28. Minyak Mineral mg/L 10 50

29. Radioaktivitas **) - - -

(1)

BAB ІV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Dari hasil pemeriksaan sampel air limbah domestik yang dilaksanakan di UPT. Laboratorium Badan Lingkungan Hidup Sumatera Utara, dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Sampel Pembacaan hasil pada alat Spektro Portable untuk sampel Hasil (mg/L)

І ІІ ІІІ

Sampel 1 56 57 58 57

Sampel 2 85 86 87 86

Sampel 3 57 57 58 57

Sampel 4 12 11 12 12

4.2. Pembahasan

Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia.

Contoh uji dimasukkan ke dalam tabung reaksi khusus COD yang telah berisi 1,5 ml larutan K2Cr2O7 – HgSO4 dan 3,5 ml larutan Ag2SO4 – H2SO4, kemudian

(2)

destruksi selama 2 jam pada temperatur 150°C, lalu ukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang λ 620 nm.

Sebagian besar zat organik dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam suasana asam yang mendidih. Perak sulfat (Ag2SO4) ditambahkan sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi. Sedang merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang umumnya terdapat dalam air buangan.

Untuk memastikan bahwa semua zat organik habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah dipanaskan. K2Cr2O7 yang tersisa ini diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang di sekitar 620 nm. (Sawyer,1978).