Penentuan Kadar BOD dan COD Pada Sampel Air Sungai di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Industri dan Lingkungan
Untuk manusia sendiri dalam menunjang kehidupannya, air merupakan hal yang vital. Agar
didapatkan kehidupan yang sehat dan bersih, diperlukan banyak air yang bersih. Yang
dimaksudkan dengan air yang bersih ialah air yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak
mengandung zat-zat yang dapat mengganggu kesehatan. Air bisa berperan sebagai penyebar
penyakit yang akhirnya dapat mengganggu kesehatan dan lingkungan hidup manusia. Di
samping sebagai keperluan pokok untuk keperluan tubuh, air juga penting dalam membantu
bermacam-macam proses baik itu dalam rangka penggalian dan pengelolaan/pengolahan sumbersumber alam untuk menunjang kehidupan manusia maupun untuk memproses bahan-bahan yang
diperlukan manusia (Supardi, 1994).
Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang tersuspensi
dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, di dalam air. Air murni, yang tidak mengandung zat
yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita. Sebaliknya zat yang terlarut ada yang bersifat
racun. Apabila zat yang terlarut, zat yang tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat
kualitas air menjadi tidak sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar. Pencemaran
dapat berasal dari beberapa sumber. Sumber pencemaran yang paling utama di negara kita ialah
limbah rumah tangga (Soemarwoto, 1984).
Universitas Sumatera Utara
Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan
cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi
barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil
kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan
kegiatan-kegiatan lainnya. (Wardhana.1995)
Lingkungan sebagai badan penerima akan menyerap bahan tersebut sesuai dengan
kemampuan. Sebagai badan penerima adalah udara, permukaan tanah, air sungai, danau, dan
lautan yang masing-masing mempunyai karakteristik berbeda. Air di suatu waktu dan tempat
tertentu berbeda karakteristiknya akibat peristiwa alami serta pengaruh faktor lain.
Kemampuan lingkungan untuk memulihkan diri sendiri karena interaksi pengaruh luar
disebut daya dukung lingkungan antara tempat yang satu dengan tempat yang lain berbeda.
Komponen lingkungan dan faktor yang mempengaruhinya turut menetapkan nilai daya dukung.
Kegiatan industri dari hari kehari makin meningkat, seolah-olah sasaran yang hendak
dicapai, yaitu peningkatan kualitas hidup sudah semakin dekat untuk tercapai. Namun dalam
kenyataannya, kualitas hidup yang hendak dicapai terasa masih sulit untuk dijangkau, bahkan
mungkin terasa jauh dari jangkauan. Hal ini tak lain disebabkan oleh adanya dampak industri dan
teknologi terhadap lingkungan dan kehidupan manusia. Dampak terhadap lingkungan dapat
mengurangi daya dukung alam yang berarti akan mengurangi kemampuan alam untuk
mendukung kelangsungan hidup manusia, jelas akan mengurangi atau bahkan mungkin akan
menurunkan kualitas hidup manusia itu sendiri. Oleh karena itu dampak industri dan teknologi
kiranya untuk diperhatikan dan dicermati dengan sebaik-baiknya.
Dampak industri meliputi adanya dampak langsung dan dampak tak langsung. Dampak
tak langsung salah satunya adalah kehidupan sosial budaya yaitu para pekerja pabrik mengalami
Universitas Sumatera Utara
ketegangan jiwa dan dihinggapi oleh banyak penyakit, misalnya hipertensi dan penyakit lainnya.
Sedangkan dampak langsungnya yaitu keseimbangan lingkungan terganggu oleh kegiatan
industri dan teknologi, sehingga terjadi dampak negatif yang mengurangi kualitas hidup
manusia. Dampaknya yaitu, pencemaran udara, pencemaran air, dan pencemaran daratan. Ketiga
macam pencemaran ini akan mengurangi daya dukung alam.
Pencemaran air diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar (polutan) yang dapat berupa
gas, bahan-bahan terlarut, dan partikulat. Pencemar memasuki badan air dengan berbagai cara,
misalnya melalui atmosfer, tanah, limbah domestik dan perkotaan, pembuangan limbah industri,
dan lain-lain. Sumber pencemar (polutan) dapat berupa suatu lokasi tertentu (point source) atau
tak tentu tersebar (non-point/diffuse source). Sumber pencemar point source misalnya knalpot
mobil, cerobong asap pabrik, dan saluran limbah industri. Pencemar yang berasal dari point
source bersifat lokal. Efek yang ditimbulkan dapat ditentukan berdasarkan karakteristik spasial
kualitas air. Volume pencemar dari point source biasanya relatif tetap. Sumber pencemar nonpoint source dapat berupa point source dalam jumlah yang banyak. Misalnya limpasan dari
daerah pertanian yang mengandung pestisida dan pupuk, limpasan dari daerah pemukiman
(domestik), dan limpasan dari daerah perkotaan.
Bahan pencemar (polutan) adalah bahan-bahan yang bersifat asing bagi alam atau bahan
yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem sehingga mengganggu
peruntukan ekosistem tersebut. Berdasarkan cara masuknya ke dalam lingkungan, polutan
dikelompokkan menjadi dua, yaitu polutan alamiah dan polutan antropogenik. Polutan alamiah
adalah polutan yang memasuki lingkungan (misalnya badan air) secara alami, misalnya akibat
letusan gunung merapi, tanah longsor, banjir, dan fenomena alam yang lain. Polutan yang
memasuki suatu ekosistem secara alamiah sukar dikendalikan.
Universitas Sumatera Utara
Polutan antropogenik adalah polutan yang masuk ke badan air akibat aktivitas manusia,
misalnya kegiatan domestik (rumah tangga), kegiatan urban (perkotaan), maupun kegiatan
industri. Intensitas polutan antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas
yang menyebabkan polutan tersebut. Polutan yang memasuki perairan terdiri atas campuran
berbagai jenis polutan. Jika diperairan terdapat lebih dari dua jenis polutan maka kombinasi
pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan tersebut dapat dikelompokkan menjadi
tiga sebagai berikut.
-
Additive: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan merupakan
penjumlahan dari masing-masing polutan. Misalnya pengaruh kombinasi zinc dan
cadmium terhadap ikan.
-
Synergism: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan lebih besar
daripada penjumlahan pengaruh dari masing-masing polutan. Misalnya, pengaruh
kombinasi copper dan surfaktan.
-
Antagonism: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan saling
mengganggu sehingga pengaruh secara kumulatif lebih kecil atau mungkin hilang.
Misalnya, pengaruh kombinasi kalsium dan timbal atau zinc dengan aluminium.
Semua limbah yang dioksidasi terutama limbah domestik, termasuk dalam kategori limbah
penyebab penurunan kadar oksigen terlarut. Oksigen sangat penting bagi kelangsungan hidup
organisme pada ekosistem diperairan. Kadar oksigen terlarut minimum 5mg/L diperlukan bagi
kelangsungan hidup ikan diperairan.
Kadar oksigen terlarut diperairan dipengaruhi oleh proses aerasi, fotosintesis, respirasi,
dan oksidasi limbah. Aerasi adalah proses transfer oksigen dari atmosfer ke perairan melalui
proses difusi. Apabila kadar oksigen terlarut diperairan mencapai saturasi dan berada dalam
Universitas Sumatera Utara
keadaan kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfer maka proses aerasi tidak akan
berlangsung apabila kadar oksigen pada badan air belum pada tingkat jenuh (saturasi), dan
sebaliknya. Kecepatan proses aerasi tergantung pada penyerapan (absorption) pada permukaan
air dan penyebaran (dispersion) pada kolom air. Transfer oksigen berbeda-beda menurut
tingkatan saturasi dan kadar oksigen sesungguhnya di perairan.
Industri dan pembangkit tenaga listrik menggunakan air dalam jumlah yang sangat
banyak untuk mendinginkan mesin. Air telah terpakai dalam keadaan bersuhu tinggi kemudian
dibuang ke badan air, sehingga suhu badan air meningkat dan kehidupan komunitas akuatik
terganggu. Peningkatan suhu air diikuti dengan penurunan persentase oksigen saturasi dan
penurunan kadar oksigen terlarut. Pengaruh yang ditimbulkan oleh pencemaran panas terhadap
kadar oksigen terlarut dan nilai BOD, yang memperlihatkan penurunan dari sumber pencemar
kearah hilir sungai atau badan air penerima pencemar. Penurunan oksigen disebabkan oleh
keberadaan air panas yang menempati bagian atas dari lapisan air yang lebih dingin.
Terbentuknya lapisan ini disebabkan oleh perbedaan berat jenis (densitas) air. Air panas di
bagian atas yang mengandung lebih sedikit oksigen akan mencegah proses transfer oksigen ke
lapisan bawahnya, sehingga kadar oksigen pada bagian bawah lapisan air mengalami penurunan
secara drastis dan dapat mengakibatkan keadaan anaerob. Pada suhu yang lebih tinggi,
metabolisme organisme juga mengalami peningkatan. Peningkatan suhu sebesar 10oC dapat
meningkatkan proses metabolisme sebesar dua kali lipat, yang juga mengakibatkan penigkatan
konsumsi oksigen. Apabila pencemaran panas ini disertai dengan pencemaran bahan organik
maka penurunan kadar oksigen diperairan akan lebih tajam. Pada suhu lebih dari 40oC, hanya
beberapa organisme yang mampu bertahan hidup. Peningkatan suhu juga menyebabkan
peningkatan toksisitas bahan kimia.
Universitas Sumatera Utara
Pencemaran panas dapat memperpendek siklus hidup organisme akuatik. Beberapa
organisme akuatik yang pekembangannya mengikuti musim akan sangat terganggu dengan
adanya pencemaran panas ini, karena suhu perairan tidak lagi mengikuti siklus alami.
Beribu-ribu bahan organik, baik bahan alami maupun sintetis, masuk ke dalam badan air
sebagai hasil aktivitas manusia. Penyusun utama bahan organik biasanya berupa polisakarida
(karbohidrat), polipeptida (protein), lemak (fats), dan asam nukleat (nucleid acid). Setiap bahan
organik memiliki karakteristik fisika, kimia, dan toksisitas yang berbeda. Namun pemantauan
setiap jenis bahan organik merupakan suatu hal yang sulit dilakukan. Selain jenis-jenis bahan
organik tersebut, limbah organik juga mengandung bahan-bahan organik sintesis yang toksik.
Beberapa contoh bahan organik yang bersifat toksik terhadap organisme akuatik adalah minyak,
fenol, pestisida, surfaktan, dan polychlorinated biphenyl (PCBs). Berbeda dengan limbah organik
alami yang relatif mudah diuraikan secara biologis (non biodegradable). Senyawa organik
sintetis juga bersifat persisten atau bertahan dalam waktu yang lama dalam badan air serta
bersifat kumulatif. Sumber limbah organik diperairan adalah limbah domestik (rumah tangga dan
perkotaan).
Senyawa anorganik terdiri atas logam dan logam berat yang pada umumnya bersifat
toksik. Contoh yang bersifat toksik adalah arsen (As), barium (Ba), cadmium (Cd), kromium
(Cr), lead (Pb), merkuri (Hg), selenium (Se), dan silver (Ag). Senyawa anorganik juga berasal
dari limbah domestik dan industri. Limpasan perkotaan merupakan sumber utama timbal (Pb)
dan zinc (Zn). (Effendi.2003)
2.2. Kualitas Lingkungan
Bahan pencemar yang masuk ke dalam lingkungan bereaksi dengan satu atau lebih
komponen lingkungan. Perubahan komponen lingkungan secara fisika, kimia, dan biologis
Universitas Sumatera Utara
sebagai akibat dari bahan pencemar, membawa perubahan nilai lingkungan yang disebut sebagai
pencemaran lingkungan.
Limbah yang mengandung bahan pencemar akan merubah kualitas lingkungan bila
lingkungan tersebut tidak mampu memulihkan kondisinya sesuai dengan daya dukung yang ada
padanya. Oleh karena itu penting diketahui sifat limbah dan komponen bahan pencemar yang
terkandung. Pada beberapa daerah di Indonesia sudah ditetapkan nilai kualitas limbah air dan
udara. Namun baru sebagian kecil. Sedangkan kualitas lingkungan mengingat program
industrialisasi sebagai salah satu sektor yang memberikan andil besar terhadap perekonomian
dan kemakmuran bagi suatu bangsa.
Lingkungan secara alami memiliki kemampuan untuk memulihkan keadaannya.
Pemulihan keadaan ini merupakan suatu prinsip bahwa sesungguhnya lingkungan itu senantiasa
arif menjaga keseimbangannya. Sepanjang belum ada gangguan paksa maka apapun akan terjadi,
lingkungan itu sendiri tetap bereaksi dengan seimbang. Perlu ditetapkan daya dukung lingkungan
untuk mengetahui kemampuan lingkungan menetralisasi parameter pencemar dalam rangka
pemulihan kondisi lingkungan seperti semula.
Apabila bahan pencemar berakumulasi terus menerus dalam suatu ligkungan, sehingga
lingkungan tidak punya kemampuan alami untuk menetralisasinya yang mengakibatkan
perubahan kualitas. Pokok permasalahannya adalah sejauh mana perubahan itu diperkenankan.
Pengaruh pencemar lingkungan diukur dengan perubahan kualitas lingkungan. Kualitas
lingkungan ditetapkan pada suatu periode dan tempat tertentu. Kualitas adalah suatu numerik
yang ditetapkan berdasarkan situasi dan kondisi tertentu dengan mempertimbangkan berbagai
faktor yang mempengaruhi lingkungan. Kualitas lingkungan mengalami perubahan pada suatu
periode tertentu sesuai dengan interaksi komponen lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
Masuknya limbah pada lingkungan, katakanlah air buangan pabrik kelapa sawit, masuk
pada badan air tertentu akan menimbulkan perubahan sekecil apapun. Perubahan ini dapat
membuat air menjadi keruh, berwarna, berbau, dan sebagainya atau sebaliknya tidak
menimbulkan pengaruh yang berarti. Bila limbah tidak memberikan perubahan kondisi air,
berarti badan air masih mampu menetralisasinya. Artinya, kualitas air belum mengalami
perubahan yang berarti dan dengan demikian mahkluk-mahkluk dan tanaman-tanaman dalam air
hidup tentram biasa.
Perlunya penetapan kualitas lingkungan adalah salah satu upaya untuk memantau kondisi
lingkungan dan perubahannya akibat suatu kegiatan baru. Nilai kualitas ini berkaitan erat dengan
kualitas limbah. Kualitas lingkungan diukur dari berbagai komponen yang ada dalam
lingkungan, termasuk toleransinya. Dengan adanya toleransi bisa ditoleransi sebab daya dukung
memberi kemungkinan untuk itu.
Kualitas lingkungan dipengaruhi berbagai komponen yang ada dalam lingkungan itu
seperti kualitas air, kepadatan penduduk, flora dan fauna, kesuburan tanah, dan tumbuhtumbuhan dan lain-lain. Adanya perubahan konsentrasi limbah menyebabkan terjadinya
perubahan keadaan badan penerima. Semakin lama badan penerima dituangi air limbah, semakin
tinggi pula konsentrasi bahan pencemar didalamnya. Pada suatu saat badan penerima tidak lagi
mampu memulihkan keadaannya. Zat-zat pencemar yang masuk sudah terlalu banyak dan
mengakibatkan tidak ada lagi kemampuan menetralisasinya. (Agusnar, H. 2008)
2.3. Indikator pencemaran air
Selain penggunaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan
kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan
industri dan teknologi tidak terlepas dari kebutuhan akan air. Dalam hal ini air sangat diperlukan
agar industri dan teknologi dapat berjalan dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
Di dalam kegiatan industri dan teknologi, air yang telah digunakan (air limbah industri)
tidak boleh langsung dibuang ke liangkungan karena dapat menyebabkan pencemaran. Air
tersebut harus diolah terlebih dahulu agar mempunyai kualitas yang sama dengan kualitas air
lingkungan. Jadi limbah industri harus mengalami proses daur ulang sehingga dapat digunakan
lagi atau dibuang kembali kelingkungan tanpa menyebabkan pencemaranair lingkungan. Proses
daur ulang limbah industri atau water Treatment Recycle Process adalah salah satu syaratnya
yang harus dimiliki oleh industri yang berwawasan lingkungan.
Untuk menetapkan standar air yang bersih tidaklah mudah, karena tergantung pada
banyak faktor penentu. Walaupun penetapan standar air yang bersih tidak mudah, namun ada
kesepakatan bahwa air bersih tidak ditentukan oleh kemurniannya, akan tetapi didasarkan pada
keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan maka air tersebut telah mengalami
pencemaran.
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau
tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu
Dalam kegiatan industri seringkali suatu proses disertai dengan timbulnya panas reaksi
atau panas dari suatu gerakan mesin. Agar proses industri dan mesin-mesin yang
menunjang kegiatan tersebut dapat berjalan dengan baik maka panas yang terjadi harus
dihilangkan. Penghilangan panas dilakukan dengan proses pendinginan air. Air pendingin
akan mengambil panas yang terjadi. Air yang menjadi panas tersebut kemudian dibuang
kelingkungan. Apabila air yang panas tersebut dibuang kesungai maka air sungai akan
menjadi panas. Air sungai yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan hewan air
dan organisme air lainnya karena kadar oksigen yang terlarut dalam air akan turun
Universitas Sumatera Utara
bersamaan dengan kenaikan suhu. Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk
bernafas. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara yang secara lambat terdifusi
ke dalam air. Makin tinggi kenaikan suhu air maka makin sedikit oksigen yang terlarut di
dalamnya.
2. Adanya perubahan pH atau kosentrasi ion Hidrogen
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara
6,5-7,5. Air yang bersifat asam atau basa, tergantung daripada besar kecilnya pH air atau
besarnya konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari
pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH lebih besar dari
normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang
dibuang kesungai akan mengubah pH air yang pada akhirnya dapat mengganggu
kehidupan organisme di dalam air.
3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa
Bahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri yang berupa bahan anorganik dan
bahan organik seringkali dapat larut di dalam air. Apabila bahan buangan dan air limbah
dapat larut dalam air maka akan terjadi perubahan warna air. Air dalam keadaan normal
dan bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening dan jernih. Selain itu degradasi
bahan buangan industri dapat pula menyebabkan terjadinya perubahan warna air. Tingkat
pencemaran air tidak mutlak harus tergantung pada warna air, karena bahan buangan
industri yang memberikan warna belum tentu lebih berbahaya dari bahan buangan
industri yang tidak memberikan warna. Seringkali zat-zat beracun justru terdapat dalam
bahan buangan industri yang tidak mengakibatkan perubahan warna pada air sehingga
tetap tampak jernih. Bau yang keluar dari dalam air dapat langsung berasal dari bahan
Universitas Sumatera Utara
buangan atau air limbah dari kegiatan industri, atau dapat pula berasal dari hasil
degradasi bahan buangan oleh mikroba yang hidup di dalam air. Bahan buangan industri
yang bersifat organik atau bahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri
pengolahan bahan makanan seringkali menimbulkan bau yang menyengat hidung.
Mikroba dalam air akan mengubah bahan buangan organik, terutama gugus protein,
secara degradasi menjadi bahan yang mudah menguap dan berbau. Timbulnya bau pada
air lingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya tingkat
pencemaran air yang cukup tinggi. Air normal yang dapat digunakan untuk suatu
kehidupan pada umumnya tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Apabila air
mempunyai rasa (kecuali air laut) maka itu berarti telah terjadi pelarutan jenis garamgaraman. Air yang mempunyai rasa biasanya berasal dari garam-garam terlarut.Bila hal
ini terjadi maka berarti juga telah terjadi pelarutan ion-ion logam yang dapat mengubah
konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Adanya rasa pada air pada umumnya diikuti pula
dengan perubahan pH air.
4. Timbulnya endapan, koloidal, dan bahan terlarut
Endapan dan koloidal serta bahan terlarut berasal dari adanya bahan buangan industri
yang berbentuk padat. Bahan buangan indutri yang berbentuk padat kalau tidak larut
sempurna akan mengendap di dasar sungai dan yang dapat larut sebagian akan menjadi
koloidal. Endapan sebelum sampai ke dasar sungai akan melayang di dalam air bersamasama dengan koloidal. Endapan dan koloidal yang melayang di dalam air akan
menghalang masuknya cahaya matahari ke dalam lapisan air. Padahal sinar matahari
sangat diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan proses fotosintesis. Karena
Universitas Sumatera Utara
tidak ada sinar matahari maka proses fotosintesis tidak dapat berlangsung. Akibatnya,
kehidupan mikroorganisme menjadi terganggu.
Apabila endapan dan koloidal yang terjadi berasal dari bahan buangan organik,
maka mikroorganisme, dengan bantuan oksigen yang terlarut di dalam air, akan
melakukan degradasi bahan organik tersebut sehingga menjadi bahan yang lebih
sederhana. Dalam hal ini kandungan oksigen yang terlarut dalam air akan berkurang
sehingga organisme lain yang memerlukan oksigen akan terganggu pula. Banyaknya
oksigen yang diperlukan untuk proses degradasi biokimia disebut dengan Biological
Oxygen Demand atau disingkat BOD.
Kalau bahan buangan industri berupa bahan anoganik yang dapat larut maka air
akan mendapat tambahan ion-ion logam yang berasal dari bahan anorganik tesebut.
Banyak bahan anorganik yang memberikan ion-ion logam berat yang pada umumnya
bersifat racun seperti Cd, Cr, Pb.
5. Adanya mikroorganisme
Mikoorganisme sangat berperan dalam proses degradasi bahan buangan dari kegiatan
industri yang di buang ke air lingkungan, baik sungai, danau, maupun laut. Kalau bahan
buangan yang harus didegradasi cukup banyak, berarti mikroorganisme akan ikut
berkembangbiak.
Pada
perkembangbiakan
mikroorganisme
ini
tidak
tertutup
kemungkinan bahwa mikroba patogen ikut berkembang pula. Mikroba patogen adalah
penyebab timbulnya berbaga penyakit. Pada umumnya industri pengolahan bahan
makanan berpotensi untuk menyebabkan berkembang biaknya mikroorganisme, termasuk
mikroba patogen.
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
Universitas Sumatera Utara
Zat radioaktif dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak
ditangani dengan benar, baik melaui efek langsung maupun efek tertunda, maka tidak
dibenarkan dan sangat tidak etis bila ada yang membuang bahan sisa radioaktif ke
lingkungan. Walaupun secara radioaktivitas lingkungan sudah ada sejak terbentuknya
bumi ini, namun kita tidak boleh menambah radioaktivitas lingkungan dengan membuang
secara sembarangan sisa radioaktif kelingkungan. Pembakaran batubara adalah salah satu
sumber yang dapat menaikkan radioaktivitas lingkungan.
Adanya tanda atau perubahan tersebut diatas menunjukkan bahwa air telah
tercemar.(Wardhana, 2004).
Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air lainnya, tidak terlepas dari
kandungan oksigen yang terlarut di dalam air, tidak berbeda dengan manusia dan makhluk hidup
lainnya yang di darat, yang juga memerlukan oksigen dari udara agar tetap dapat bertahan. Air
yang tidak mengandung oksigen tidak akan memberikan kehidupan bagi mikroorganisme, ikan
dan hewan air lainnya. Oksigen yang terlarut di dalam air sangat penting artinya bagi kehidupan.
Tanaman yang ada di dalam air, dengan bantuan sinar matahari, melakukan fotosintesis
yang menghasilkan oksigen. Oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis ini larut di dalam
air. Selain dari itu, oksigen yang ada di udara dapat juga masuk melalui proses difusi yang secara
lambat menembus permukaan. Konsentrasi oksigen yang terlarut di dalam air tergantung pada
tingkat kejenuhan air itu sendiri. Kejenuhan air disebabkan koloidal yang melayang di dalam air
maupun oleh jumlah larutan limbah yang terlarut di dalam air. Selain dari itu, suhu air juga
mempengaruhi konsentrasi oksigen terlarut di dalam air. Tekanan udara pula dapat
mempengaruhi kelarutan oksigen dalam air karena tekanan udara mempengaruhi kecepatan
difusi oksigen dari udara ke dalam air.
Universitas Sumatera Utara
Kemajuan industri dan teknologi seringkali berdampak pula terhadap keadaan
lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau, maupun air tanah. Pada umumnya air lingkungan
telah tercemar kandungan oksigennya rendah. Hal itu karena oksigen terlarut dalam air diserap
oleh mikroorganisme untuk memecah atau mendegradasi bahan buangan organik sehingga
menjadi bahan buangan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu,
bahan buangan organik juga bisa bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air mengikuti
reaksi oksidasi biasa. Makin banyak bahan buangan organik yang terlarut di dalam air, makin
sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan bangan organik biasanya
berasal dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan bahan makanan,
bahan buangan limbah rumah tangga, bahan buangan limbah pertanian, kotoran hewan, dan
kotoran manusia dan lain sebagainya.
Disamping itu Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen
Demand (COD) merupakan salah satu indicator pencemaran air.
2.3.1. Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB) adalah suatu
analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologis yang benarbenar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri
untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat organik yang
tersuspensi dalam air.
Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan bahan pencemaran akibat pembuangan
industri atau penduduk, dan untuk mendesain sistem-sistem pengolahan bagi air yang telah
tercemar tersebut. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, kalau sesuatu badan air
dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut, dalam air selama proses
Universitas Sumatera Utara
biologis tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi
anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air.
Bakteri yang mampu mengoksidasi zat organik “biasa” yang berasal dari sisa-sisa
tanaman dan air buangan penduduk, berada pada umumnya disetiap air alam. Jumlah bakteri ini
tidak banyak di air jernih dan air buangan industri yang mengandung zat organik. Pada kasus ini
perlu ditambahkan benih bakteri. Untuk mengoksidasi/penguraian zat organik yang khas,
terutama di beberapa jenis air buangan industri yang mengandung misalnya fenol, detergen,
minyak, dan sebagainya bakteri harus diberikan “waktu penyesuaian” (adaptasi) beberapa hari
melalui kontak dengan air buangan tersebut, sebelum dapat digunakan sebagai benih dalam
analisa BOD.
Sebaliknya beberapa zat organik maupun anorganik dapat bersifat racun terhadap bakteri
(misalnya sianida, tembaga, dan sebagainya) dan harus dikurangi sampai batas yang diinginkan.
Derajat keracunan ini juga dapat diperkirakan melalui analisa BOD.
Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dan inorganik dengan
oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik. Sebagai
hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air dan amoniak. Reaksi oksidasi ini dapat
dituliskan sebagai berikut:
� � 3�
�
CnHaObNc + (n+ - - ) O2 ⃗ n CO2 + ( 4 2
Zat organik
4
2
3�
2
) H2O + cNH3
oksigen
Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari dimana 50% reaksi telah
tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100% tercapai. Maka pemeriksaan BOD dapat
dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik. Tentu saja, reaksi (1) juga
berlangsung pada air badan sungai, air danau maupun instalansi pengolahan air buangan yang
Universitas Sumatera Utara
menerima air buangan yang mengandung zat organik tersebut. Dengan kata lain, tes BOD
berlaku simulasi (berbuat seolah-olah terjadi) sesuatu proses biologis yang alamiah. (Wardhana.
2004)
2.3.2. Chemical Oxygen Demand
Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumah
oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L
sampel air, dimana pengoksidasi adalah K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing
agent).
Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara
alamiah dapat mengoksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya
oksigen yang terlarut di dalam air.
Analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara angka COD dan
BOD dapat ditetapkan. (Alaert, G. 1984)
Senyawa klor, selain dapat mengganggu uji BOD, juga mengganggu uji COD, karena
klor dapat bereaksi dengan kalium dikromat. Cara pencegahannyaadalah menambahkan merkuri
sulfat yang akan bereaksi dengan klor membentuk senyawa kompleks. (Kristanto. 2002)
2.4. Spektrofotoetri Visible
2.4.1. prinsip dan dasar teori
Spektrofotometri visible didasarkan pada cahaya monokromatik atau campuran jatuh
pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian lagi diserap
dalam medium itu, dan sisanya akan diteruskan.
Lambert seringkali dianggap berjasa dalam menyelidiki serapan cahaya sebagai fungsi
ketebalan medium, meskipun sebenarnya ia hanya memperluas konsep yang pada mulanya
dikembangkan oleh Bouger. Beer kemudian menerapkan eksperimen serupa pada larutan dengan
Universitas Sumatera Utara
konsentrasi yang berlainan dan menerbitkan hasilnya tepat sebelum Bernard. Kedua hukum yang
terpisah yang mengatur absorpsi itu biasanya dikenal sebagai hukum Lambert dan hukum Beer.
Dalam bentuk gabungan hukum ini dikenal sebagai hukum Beer-Lambert.
Hukum Lambert menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium
tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan berbanding lurus
dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang
dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang
menyerap.
Hukum Beer sejauh ini telah dibahas absorpsi cahaya dan transmisi cahaya untuk
cahaya monokromatik sebagai fungsi ketebalan lapisan penyerap saja. Beer mengkaji efek
konsentrasi penyusun yang berwarna dalam larutan, terhadap transmisi dan ketebalan, yakni
intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya
konsentrasi zat penyerap secara linear. (Vogel. 1994)
2.4.2. Peralatan Spektrofotometri Visible
Suatu spektrofotometri visible tersusun dari:
a. Sumber spektrum tampak
Sumber spektrum yang bisa digunakan adalah lampu wolfram.Lampu Hidrogen atau
lampu Deutrium digunakan untuk sumber pada daerah UV.Kebaikan lampu wolfram
adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang.
b. Monokromator
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis.Alatnya dapat berupa
prisma ataupun grating.Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari
hasil penguraian ini dapat digunakan celah.
Universitas Sumatera Utara
c. Sel absorpsi
Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kaca corex dapat digunakan tetapi
untuk pengukuran pada daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak
tembus cahaya pada daerah ini.Umumnya tebal kuvet ini adalah 10 mm, tetapi lebih kecil
ataupun lebih besar dapat digunakan.Sel yang biasa digunakan berbentuk persegi, tetapi
berbentuk silinder dapat juga digunakan.
d. Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. (Khopkar, 2003).
2.5. Titrasi
Titrimetri yaitu analat direaksikan dengan suatu pereaksi sedemikian rupa, sehingga
jumlah zat-zat yang bereaksi itu satu sama lain ekivalen. Ekivalen berarti zat-zat yang
direaksikan itu saling menghabiskan, sehingga tidak ada yang sisa. Reaksi dijalankan dengan
titrasi, yaitu suatu larutan ditambahkan dari buret sedikit demi sedikit, sampai jumlah zat-zat
yang direaksikan tepat menjadi ekivalen satu sama lain. Pada saat titrant yang ditambahkan
tampak telah ekivalen, maka penambahan titrant harus dihentikan, saat ini disebut dengan titik
akhir titrasi. Larutan yang ditambahkan dari buret disebut titrant, sedangkan larutan yang
ditambah titrant disebut titrat. (Harjadi, 1990).
2.5.1. Jenis-jenis Titrasi
Macam-macam titrasi ini dibedakan oleh:
a.
Titrasi asidimetri-alkalimetri, yaitu titrasi yang menyangkut asam dan atau basa.
Dalam titrasi ini perubahan terpenting yang mendasari penentuan titik akhir dan cara
perhitungan ialah perubahan pH titrat.
Universitas Sumatera Utara
b.
Titrasi presipitimetri, yaitu titrasi dimana terbentuk endapan. Semakin kecil kelarutan
endapan, semakin sempurna reaksinya. Titrasi presipitimetri yang menyangkut
larutan perak biasa disebut argentometri.
c.
Titrasi kompleksiometri, yaitu titrasi berdasarkan pembentukan persenyawaan
kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion).
d.
Titrasi berdasarkan reaksi redoks, yaitu perpindahan elektron. Disini terdapat unsurunsur yang mengalami perubahan tingkat oksidasi. Titrasi berdasarkan reaksi redoks
sering dibedakan menjadi: titrasi berdasarkan penggunaan oksidator kuat seperti
KMnO4, k2Cr2O7, Ce(SO4) atau reduktor kuat. Dan titrasi iodometri juga termasuk
didalamnya. Titrasi iodometri merupakan jenis titrasi yang digunakan pada
penentuan kadar BOD. (Harjadi. 1990).
2.5.1.1. Titrasi Iodometri
Titrasi iodometri adalah salah satu ttrasi redoks yang melibatkan iodium. Titrasi
iodometri termasuk jenis titrasi tidak langsung yang dapat digunakan untuk menentukan
senyawa-senyawa yang mempunyai potensial oksidasi yang lebih besar daripada sistem iodiumiodida atau senyawa-senyawa yang bersifat oksidator seperti CuSO4.5H2O. Berbeda dengan
titrasi iodometri yang mereaksikan sample dengan iodium (I2) yang selanjutnya dititrasi dengan
larutan baku natrium thiosulfate (Na2S2O3). Banyaknya volume Natrium Thiosulfat yang
digunakan sebagai titrant setara dengan banyak sampel. Pada titrasi iodometri perlu diawasi
pHnya. Larutan harus dijaga supaya pHnya lebih kecil dari 8 karena dalam lingkungan yang
alkalis iodium bereaksi dengan hidroksida membentuk iodida dan hipoiodit dan selanjutnya
terurai menjadi sulfat, sehingga reaksi berjalan tidak kuantitatif. Adanya konsentrasi asam yang
kuat dapat menaikkan oksidasi potensial anion yang mempunyai oksidasi potensial yang lemah
Universitas Sumatera Utara
sehingga direduksi sempurna oleh iodide. Dengan pengaturan pH yang tepat dari larutan maka
dapat diatur jalannya reaksi dalam oksidasi atau reduksi dari senyawa.
Indikator yang digunakan dalam titrasi ini adalah amilum. Amilum tidak mudah larut
dalam air serta tidak stabil dalam suspensi dengan air, membentuk kompleks yang sukar larut
dalam air bereaksi dengan iodium, sehingga tidak boleh ditambahkan pada awal titrasi.
Penambahan amilum ditambahkan pada saat larutan berwarna kuning pucat dan menimbulkan
titik akhir titrasi yang tiba-tiba. Titik akhir titrasi ditandai dengan terjadinya hilangnya warna
biru hilang dari larutan bening.
Prinsip analisa BOD dengan metode iodometri adalah berdasarkan banyaknya jumlah
oksigen terlarut bereaksi dengan ion mangan (II) dalam suasana basa menjadi hidroksida mangan
dengan valensi yang lebih tinggi (Mn IV). Dengan adanya ion iodida (I-) dalam suasana asam,
ion mangan (IV) akan kembali menjadi ion mangan (II) dengan membebaskan iodine (I2) yang
setara dengan kandungan oksigen terlarut. Iodine yang terbentuk kemudian di titrasi dengan
sodium thiosulfat dengan indikator amilum. Perbedaan antara oksigen terlarut sebelum dan
sesudah pengeraman selama 5 x 24 jam merupakan kandungan kebutuhan oksigen biokimia.
(Alaert. G. 1984).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Industri dan Lingkungan
Untuk manusia sendiri dalam menunjang kehidupannya, air merupakan hal yang vital. Agar
didapatkan kehidupan yang sehat dan bersih, diperlukan banyak air yang bersih. Yang
dimaksudkan dengan air yang bersih ialah air yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak
mengandung zat-zat yang dapat mengganggu kesehatan. Air bisa berperan sebagai penyebar
penyakit yang akhirnya dapat mengganggu kesehatan dan lingkungan hidup manusia. Di
samping sebagai keperluan pokok untuk keperluan tubuh, air juga penting dalam membantu
bermacam-macam proses baik itu dalam rangka penggalian dan pengelolaan/pengolahan sumbersumber alam untuk menunjang kehidupan manusia maupun untuk memproses bahan-bahan yang
diperlukan manusia (Supardi, 1994).
Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang tersuspensi
dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, di dalam air. Air murni, yang tidak mengandung zat
yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita. Sebaliknya zat yang terlarut ada yang bersifat
racun. Apabila zat yang terlarut, zat yang tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat
kualitas air menjadi tidak sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar. Pencemaran
dapat berasal dari beberapa sumber. Sumber pencemaran yang paling utama di negara kita ialah
limbah rumah tangga (Soemarwoto, 1984).
Universitas Sumatera Utara
Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan
cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi
barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil
kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan
kegiatan-kegiatan lainnya. (Wardhana.1995)
Lingkungan sebagai badan penerima akan menyerap bahan tersebut sesuai dengan
kemampuan. Sebagai badan penerima adalah udara, permukaan tanah, air sungai, danau, dan
lautan yang masing-masing mempunyai karakteristik berbeda. Air di suatu waktu dan tempat
tertentu berbeda karakteristiknya akibat peristiwa alami serta pengaruh faktor lain.
Kemampuan lingkungan untuk memulihkan diri sendiri karena interaksi pengaruh luar
disebut daya dukung lingkungan antara tempat yang satu dengan tempat yang lain berbeda.
Komponen lingkungan dan faktor yang mempengaruhinya turut menetapkan nilai daya dukung.
Kegiatan industri dari hari kehari makin meningkat, seolah-olah sasaran yang hendak
dicapai, yaitu peningkatan kualitas hidup sudah semakin dekat untuk tercapai. Namun dalam
kenyataannya, kualitas hidup yang hendak dicapai terasa masih sulit untuk dijangkau, bahkan
mungkin terasa jauh dari jangkauan. Hal ini tak lain disebabkan oleh adanya dampak industri dan
teknologi terhadap lingkungan dan kehidupan manusia. Dampak terhadap lingkungan dapat
mengurangi daya dukung alam yang berarti akan mengurangi kemampuan alam untuk
mendukung kelangsungan hidup manusia, jelas akan mengurangi atau bahkan mungkin akan
menurunkan kualitas hidup manusia itu sendiri. Oleh karena itu dampak industri dan teknologi
kiranya untuk diperhatikan dan dicermati dengan sebaik-baiknya.
Dampak industri meliputi adanya dampak langsung dan dampak tak langsung. Dampak
tak langsung salah satunya adalah kehidupan sosial budaya yaitu para pekerja pabrik mengalami
Universitas Sumatera Utara
ketegangan jiwa dan dihinggapi oleh banyak penyakit, misalnya hipertensi dan penyakit lainnya.
Sedangkan dampak langsungnya yaitu keseimbangan lingkungan terganggu oleh kegiatan
industri dan teknologi, sehingga terjadi dampak negatif yang mengurangi kualitas hidup
manusia. Dampaknya yaitu, pencemaran udara, pencemaran air, dan pencemaran daratan. Ketiga
macam pencemaran ini akan mengurangi daya dukung alam.
Pencemaran air diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar (polutan) yang dapat berupa
gas, bahan-bahan terlarut, dan partikulat. Pencemar memasuki badan air dengan berbagai cara,
misalnya melalui atmosfer, tanah, limbah domestik dan perkotaan, pembuangan limbah industri,
dan lain-lain. Sumber pencemar (polutan) dapat berupa suatu lokasi tertentu (point source) atau
tak tentu tersebar (non-point/diffuse source). Sumber pencemar point source misalnya knalpot
mobil, cerobong asap pabrik, dan saluran limbah industri. Pencemar yang berasal dari point
source bersifat lokal. Efek yang ditimbulkan dapat ditentukan berdasarkan karakteristik spasial
kualitas air. Volume pencemar dari point source biasanya relatif tetap. Sumber pencemar nonpoint source dapat berupa point source dalam jumlah yang banyak. Misalnya limpasan dari
daerah pertanian yang mengandung pestisida dan pupuk, limpasan dari daerah pemukiman
(domestik), dan limpasan dari daerah perkotaan.
Bahan pencemar (polutan) adalah bahan-bahan yang bersifat asing bagi alam atau bahan
yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem sehingga mengganggu
peruntukan ekosistem tersebut. Berdasarkan cara masuknya ke dalam lingkungan, polutan
dikelompokkan menjadi dua, yaitu polutan alamiah dan polutan antropogenik. Polutan alamiah
adalah polutan yang memasuki lingkungan (misalnya badan air) secara alami, misalnya akibat
letusan gunung merapi, tanah longsor, banjir, dan fenomena alam yang lain. Polutan yang
memasuki suatu ekosistem secara alamiah sukar dikendalikan.
Universitas Sumatera Utara
Polutan antropogenik adalah polutan yang masuk ke badan air akibat aktivitas manusia,
misalnya kegiatan domestik (rumah tangga), kegiatan urban (perkotaan), maupun kegiatan
industri. Intensitas polutan antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas
yang menyebabkan polutan tersebut. Polutan yang memasuki perairan terdiri atas campuran
berbagai jenis polutan. Jika diperairan terdapat lebih dari dua jenis polutan maka kombinasi
pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan tersebut dapat dikelompokkan menjadi
tiga sebagai berikut.
-
Additive: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan merupakan
penjumlahan dari masing-masing polutan. Misalnya pengaruh kombinasi zinc dan
cadmium terhadap ikan.
-
Synergism: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan lebih besar
daripada penjumlahan pengaruh dari masing-masing polutan. Misalnya, pengaruh
kombinasi copper dan surfaktan.
-
Antagonism: pengaruh yang ditimbulkan oleh beberapa jenis polutan saling
mengganggu sehingga pengaruh secara kumulatif lebih kecil atau mungkin hilang.
Misalnya, pengaruh kombinasi kalsium dan timbal atau zinc dengan aluminium.
Semua limbah yang dioksidasi terutama limbah domestik, termasuk dalam kategori limbah
penyebab penurunan kadar oksigen terlarut. Oksigen sangat penting bagi kelangsungan hidup
organisme pada ekosistem diperairan. Kadar oksigen terlarut minimum 5mg/L diperlukan bagi
kelangsungan hidup ikan diperairan.
Kadar oksigen terlarut diperairan dipengaruhi oleh proses aerasi, fotosintesis, respirasi,
dan oksidasi limbah. Aerasi adalah proses transfer oksigen dari atmosfer ke perairan melalui
proses difusi. Apabila kadar oksigen terlarut diperairan mencapai saturasi dan berada dalam
Universitas Sumatera Utara
keadaan kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfer maka proses aerasi tidak akan
berlangsung apabila kadar oksigen pada badan air belum pada tingkat jenuh (saturasi), dan
sebaliknya. Kecepatan proses aerasi tergantung pada penyerapan (absorption) pada permukaan
air dan penyebaran (dispersion) pada kolom air. Transfer oksigen berbeda-beda menurut
tingkatan saturasi dan kadar oksigen sesungguhnya di perairan.
Industri dan pembangkit tenaga listrik menggunakan air dalam jumlah yang sangat
banyak untuk mendinginkan mesin. Air telah terpakai dalam keadaan bersuhu tinggi kemudian
dibuang ke badan air, sehingga suhu badan air meningkat dan kehidupan komunitas akuatik
terganggu. Peningkatan suhu air diikuti dengan penurunan persentase oksigen saturasi dan
penurunan kadar oksigen terlarut. Pengaruh yang ditimbulkan oleh pencemaran panas terhadap
kadar oksigen terlarut dan nilai BOD, yang memperlihatkan penurunan dari sumber pencemar
kearah hilir sungai atau badan air penerima pencemar. Penurunan oksigen disebabkan oleh
keberadaan air panas yang menempati bagian atas dari lapisan air yang lebih dingin.
Terbentuknya lapisan ini disebabkan oleh perbedaan berat jenis (densitas) air. Air panas di
bagian atas yang mengandung lebih sedikit oksigen akan mencegah proses transfer oksigen ke
lapisan bawahnya, sehingga kadar oksigen pada bagian bawah lapisan air mengalami penurunan
secara drastis dan dapat mengakibatkan keadaan anaerob. Pada suhu yang lebih tinggi,
metabolisme organisme juga mengalami peningkatan. Peningkatan suhu sebesar 10oC dapat
meningkatkan proses metabolisme sebesar dua kali lipat, yang juga mengakibatkan penigkatan
konsumsi oksigen. Apabila pencemaran panas ini disertai dengan pencemaran bahan organik
maka penurunan kadar oksigen diperairan akan lebih tajam. Pada suhu lebih dari 40oC, hanya
beberapa organisme yang mampu bertahan hidup. Peningkatan suhu juga menyebabkan
peningkatan toksisitas bahan kimia.
Universitas Sumatera Utara
Pencemaran panas dapat memperpendek siklus hidup organisme akuatik. Beberapa
organisme akuatik yang pekembangannya mengikuti musim akan sangat terganggu dengan
adanya pencemaran panas ini, karena suhu perairan tidak lagi mengikuti siklus alami.
Beribu-ribu bahan organik, baik bahan alami maupun sintetis, masuk ke dalam badan air
sebagai hasil aktivitas manusia. Penyusun utama bahan organik biasanya berupa polisakarida
(karbohidrat), polipeptida (protein), lemak (fats), dan asam nukleat (nucleid acid). Setiap bahan
organik memiliki karakteristik fisika, kimia, dan toksisitas yang berbeda. Namun pemantauan
setiap jenis bahan organik merupakan suatu hal yang sulit dilakukan. Selain jenis-jenis bahan
organik tersebut, limbah organik juga mengandung bahan-bahan organik sintesis yang toksik.
Beberapa contoh bahan organik yang bersifat toksik terhadap organisme akuatik adalah minyak,
fenol, pestisida, surfaktan, dan polychlorinated biphenyl (PCBs). Berbeda dengan limbah organik
alami yang relatif mudah diuraikan secara biologis (non biodegradable). Senyawa organik
sintetis juga bersifat persisten atau bertahan dalam waktu yang lama dalam badan air serta
bersifat kumulatif. Sumber limbah organik diperairan adalah limbah domestik (rumah tangga dan
perkotaan).
Senyawa anorganik terdiri atas logam dan logam berat yang pada umumnya bersifat
toksik. Contoh yang bersifat toksik adalah arsen (As), barium (Ba), cadmium (Cd), kromium
(Cr), lead (Pb), merkuri (Hg), selenium (Se), dan silver (Ag). Senyawa anorganik juga berasal
dari limbah domestik dan industri. Limpasan perkotaan merupakan sumber utama timbal (Pb)
dan zinc (Zn). (Effendi.2003)
2.2. Kualitas Lingkungan
Bahan pencemar yang masuk ke dalam lingkungan bereaksi dengan satu atau lebih
komponen lingkungan. Perubahan komponen lingkungan secara fisika, kimia, dan biologis
Universitas Sumatera Utara
sebagai akibat dari bahan pencemar, membawa perubahan nilai lingkungan yang disebut sebagai
pencemaran lingkungan.
Limbah yang mengandung bahan pencemar akan merubah kualitas lingkungan bila
lingkungan tersebut tidak mampu memulihkan kondisinya sesuai dengan daya dukung yang ada
padanya. Oleh karena itu penting diketahui sifat limbah dan komponen bahan pencemar yang
terkandung. Pada beberapa daerah di Indonesia sudah ditetapkan nilai kualitas limbah air dan
udara. Namun baru sebagian kecil. Sedangkan kualitas lingkungan mengingat program
industrialisasi sebagai salah satu sektor yang memberikan andil besar terhadap perekonomian
dan kemakmuran bagi suatu bangsa.
Lingkungan secara alami memiliki kemampuan untuk memulihkan keadaannya.
Pemulihan keadaan ini merupakan suatu prinsip bahwa sesungguhnya lingkungan itu senantiasa
arif menjaga keseimbangannya. Sepanjang belum ada gangguan paksa maka apapun akan terjadi,
lingkungan itu sendiri tetap bereaksi dengan seimbang. Perlu ditetapkan daya dukung lingkungan
untuk mengetahui kemampuan lingkungan menetralisasi parameter pencemar dalam rangka
pemulihan kondisi lingkungan seperti semula.
Apabila bahan pencemar berakumulasi terus menerus dalam suatu ligkungan, sehingga
lingkungan tidak punya kemampuan alami untuk menetralisasinya yang mengakibatkan
perubahan kualitas. Pokok permasalahannya adalah sejauh mana perubahan itu diperkenankan.
Pengaruh pencemar lingkungan diukur dengan perubahan kualitas lingkungan. Kualitas
lingkungan ditetapkan pada suatu periode dan tempat tertentu. Kualitas adalah suatu numerik
yang ditetapkan berdasarkan situasi dan kondisi tertentu dengan mempertimbangkan berbagai
faktor yang mempengaruhi lingkungan. Kualitas lingkungan mengalami perubahan pada suatu
periode tertentu sesuai dengan interaksi komponen lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
Masuknya limbah pada lingkungan, katakanlah air buangan pabrik kelapa sawit, masuk
pada badan air tertentu akan menimbulkan perubahan sekecil apapun. Perubahan ini dapat
membuat air menjadi keruh, berwarna, berbau, dan sebagainya atau sebaliknya tidak
menimbulkan pengaruh yang berarti. Bila limbah tidak memberikan perubahan kondisi air,
berarti badan air masih mampu menetralisasinya. Artinya, kualitas air belum mengalami
perubahan yang berarti dan dengan demikian mahkluk-mahkluk dan tanaman-tanaman dalam air
hidup tentram biasa.
Perlunya penetapan kualitas lingkungan adalah salah satu upaya untuk memantau kondisi
lingkungan dan perubahannya akibat suatu kegiatan baru. Nilai kualitas ini berkaitan erat dengan
kualitas limbah. Kualitas lingkungan diukur dari berbagai komponen yang ada dalam
lingkungan, termasuk toleransinya. Dengan adanya toleransi bisa ditoleransi sebab daya dukung
memberi kemungkinan untuk itu.
Kualitas lingkungan dipengaruhi berbagai komponen yang ada dalam lingkungan itu
seperti kualitas air, kepadatan penduduk, flora dan fauna, kesuburan tanah, dan tumbuhtumbuhan dan lain-lain. Adanya perubahan konsentrasi limbah menyebabkan terjadinya
perubahan keadaan badan penerima. Semakin lama badan penerima dituangi air limbah, semakin
tinggi pula konsentrasi bahan pencemar didalamnya. Pada suatu saat badan penerima tidak lagi
mampu memulihkan keadaannya. Zat-zat pencemar yang masuk sudah terlalu banyak dan
mengakibatkan tidak ada lagi kemampuan menetralisasinya. (Agusnar, H. 2008)
2.3. Indikator pencemaran air
Selain penggunaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan
kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan
industri dan teknologi tidak terlepas dari kebutuhan akan air. Dalam hal ini air sangat diperlukan
agar industri dan teknologi dapat berjalan dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
Di dalam kegiatan industri dan teknologi, air yang telah digunakan (air limbah industri)
tidak boleh langsung dibuang ke liangkungan karena dapat menyebabkan pencemaran. Air
tersebut harus diolah terlebih dahulu agar mempunyai kualitas yang sama dengan kualitas air
lingkungan. Jadi limbah industri harus mengalami proses daur ulang sehingga dapat digunakan
lagi atau dibuang kembali kelingkungan tanpa menyebabkan pencemaranair lingkungan. Proses
daur ulang limbah industri atau water Treatment Recycle Process adalah salah satu syaratnya
yang harus dimiliki oleh industri yang berwawasan lingkungan.
Untuk menetapkan standar air yang bersih tidaklah mudah, karena tergantung pada
banyak faktor penentu. Walaupun penetapan standar air yang bersih tidak mudah, namun ada
kesepakatan bahwa air bersih tidak ditentukan oleh kemurniannya, akan tetapi didasarkan pada
keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan maka air tersebut telah mengalami
pencemaran.
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau
tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu
Dalam kegiatan industri seringkali suatu proses disertai dengan timbulnya panas reaksi
atau panas dari suatu gerakan mesin. Agar proses industri dan mesin-mesin yang
menunjang kegiatan tersebut dapat berjalan dengan baik maka panas yang terjadi harus
dihilangkan. Penghilangan panas dilakukan dengan proses pendinginan air. Air pendingin
akan mengambil panas yang terjadi. Air yang menjadi panas tersebut kemudian dibuang
kelingkungan. Apabila air yang panas tersebut dibuang kesungai maka air sungai akan
menjadi panas. Air sungai yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan hewan air
dan organisme air lainnya karena kadar oksigen yang terlarut dalam air akan turun
Universitas Sumatera Utara
bersamaan dengan kenaikan suhu. Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk
bernafas. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara yang secara lambat terdifusi
ke dalam air. Makin tinggi kenaikan suhu air maka makin sedikit oksigen yang terlarut di
dalamnya.
2. Adanya perubahan pH atau kosentrasi ion Hidrogen
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara
6,5-7,5. Air yang bersifat asam atau basa, tergantung daripada besar kecilnya pH air atau
besarnya konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari
pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH lebih besar dari
normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang
dibuang kesungai akan mengubah pH air yang pada akhirnya dapat mengganggu
kehidupan organisme di dalam air.
3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa
Bahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri yang berupa bahan anorganik dan
bahan organik seringkali dapat larut di dalam air. Apabila bahan buangan dan air limbah
dapat larut dalam air maka akan terjadi perubahan warna air. Air dalam keadaan normal
dan bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening dan jernih. Selain itu degradasi
bahan buangan industri dapat pula menyebabkan terjadinya perubahan warna air. Tingkat
pencemaran air tidak mutlak harus tergantung pada warna air, karena bahan buangan
industri yang memberikan warna belum tentu lebih berbahaya dari bahan buangan
industri yang tidak memberikan warna. Seringkali zat-zat beracun justru terdapat dalam
bahan buangan industri yang tidak mengakibatkan perubahan warna pada air sehingga
tetap tampak jernih. Bau yang keluar dari dalam air dapat langsung berasal dari bahan
Universitas Sumatera Utara
buangan atau air limbah dari kegiatan industri, atau dapat pula berasal dari hasil
degradasi bahan buangan oleh mikroba yang hidup di dalam air. Bahan buangan industri
yang bersifat organik atau bahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri
pengolahan bahan makanan seringkali menimbulkan bau yang menyengat hidung.
Mikroba dalam air akan mengubah bahan buangan organik, terutama gugus protein,
secara degradasi menjadi bahan yang mudah menguap dan berbau. Timbulnya bau pada
air lingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya tingkat
pencemaran air yang cukup tinggi. Air normal yang dapat digunakan untuk suatu
kehidupan pada umumnya tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Apabila air
mempunyai rasa (kecuali air laut) maka itu berarti telah terjadi pelarutan jenis garamgaraman. Air yang mempunyai rasa biasanya berasal dari garam-garam terlarut.Bila hal
ini terjadi maka berarti juga telah terjadi pelarutan ion-ion logam yang dapat mengubah
konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Adanya rasa pada air pada umumnya diikuti pula
dengan perubahan pH air.
4. Timbulnya endapan, koloidal, dan bahan terlarut
Endapan dan koloidal serta bahan terlarut berasal dari adanya bahan buangan industri
yang berbentuk padat. Bahan buangan indutri yang berbentuk padat kalau tidak larut
sempurna akan mengendap di dasar sungai dan yang dapat larut sebagian akan menjadi
koloidal. Endapan sebelum sampai ke dasar sungai akan melayang di dalam air bersamasama dengan koloidal. Endapan dan koloidal yang melayang di dalam air akan
menghalang masuknya cahaya matahari ke dalam lapisan air. Padahal sinar matahari
sangat diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan proses fotosintesis. Karena
Universitas Sumatera Utara
tidak ada sinar matahari maka proses fotosintesis tidak dapat berlangsung. Akibatnya,
kehidupan mikroorganisme menjadi terganggu.
Apabila endapan dan koloidal yang terjadi berasal dari bahan buangan organik,
maka mikroorganisme, dengan bantuan oksigen yang terlarut di dalam air, akan
melakukan degradasi bahan organik tersebut sehingga menjadi bahan yang lebih
sederhana. Dalam hal ini kandungan oksigen yang terlarut dalam air akan berkurang
sehingga organisme lain yang memerlukan oksigen akan terganggu pula. Banyaknya
oksigen yang diperlukan untuk proses degradasi biokimia disebut dengan Biological
Oxygen Demand atau disingkat BOD.
Kalau bahan buangan industri berupa bahan anoganik yang dapat larut maka air
akan mendapat tambahan ion-ion logam yang berasal dari bahan anorganik tesebut.
Banyak bahan anorganik yang memberikan ion-ion logam berat yang pada umumnya
bersifat racun seperti Cd, Cr, Pb.
5. Adanya mikroorganisme
Mikoorganisme sangat berperan dalam proses degradasi bahan buangan dari kegiatan
industri yang di buang ke air lingkungan, baik sungai, danau, maupun laut. Kalau bahan
buangan yang harus didegradasi cukup banyak, berarti mikroorganisme akan ikut
berkembangbiak.
Pada
perkembangbiakan
mikroorganisme
ini
tidak
tertutup
kemungkinan bahwa mikroba patogen ikut berkembang pula. Mikroba patogen adalah
penyebab timbulnya berbaga penyakit. Pada umumnya industri pengolahan bahan
makanan berpotensi untuk menyebabkan berkembang biaknya mikroorganisme, termasuk
mikroba patogen.
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
Universitas Sumatera Utara
Zat radioaktif dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak
ditangani dengan benar, baik melaui efek langsung maupun efek tertunda, maka tidak
dibenarkan dan sangat tidak etis bila ada yang membuang bahan sisa radioaktif ke
lingkungan. Walaupun secara radioaktivitas lingkungan sudah ada sejak terbentuknya
bumi ini, namun kita tidak boleh menambah radioaktivitas lingkungan dengan membuang
secara sembarangan sisa radioaktif kelingkungan. Pembakaran batubara adalah salah satu
sumber yang dapat menaikkan radioaktivitas lingkungan.
Adanya tanda atau perubahan tersebut diatas menunjukkan bahwa air telah
tercemar.(Wardhana, 2004).
Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air lainnya, tidak terlepas dari
kandungan oksigen yang terlarut di dalam air, tidak berbeda dengan manusia dan makhluk hidup
lainnya yang di darat, yang juga memerlukan oksigen dari udara agar tetap dapat bertahan. Air
yang tidak mengandung oksigen tidak akan memberikan kehidupan bagi mikroorganisme, ikan
dan hewan air lainnya. Oksigen yang terlarut di dalam air sangat penting artinya bagi kehidupan.
Tanaman yang ada di dalam air, dengan bantuan sinar matahari, melakukan fotosintesis
yang menghasilkan oksigen. Oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis ini larut di dalam
air. Selain dari itu, oksigen yang ada di udara dapat juga masuk melalui proses difusi yang secara
lambat menembus permukaan. Konsentrasi oksigen yang terlarut di dalam air tergantung pada
tingkat kejenuhan air itu sendiri. Kejenuhan air disebabkan koloidal yang melayang di dalam air
maupun oleh jumlah larutan limbah yang terlarut di dalam air. Selain dari itu, suhu air juga
mempengaruhi konsentrasi oksigen terlarut di dalam air. Tekanan udara pula dapat
mempengaruhi kelarutan oksigen dalam air karena tekanan udara mempengaruhi kecepatan
difusi oksigen dari udara ke dalam air.
Universitas Sumatera Utara
Kemajuan industri dan teknologi seringkali berdampak pula terhadap keadaan
lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau, maupun air tanah. Pada umumnya air lingkungan
telah tercemar kandungan oksigennya rendah. Hal itu karena oksigen terlarut dalam air diserap
oleh mikroorganisme untuk memecah atau mendegradasi bahan buangan organik sehingga
menjadi bahan buangan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu,
bahan buangan organik juga bisa bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air mengikuti
reaksi oksidasi biasa. Makin banyak bahan buangan organik yang terlarut di dalam air, makin
sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan bangan organik biasanya
berasal dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan bahan makanan,
bahan buangan limbah rumah tangga, bahan buangan limbah pertanian, kotoran hewan, dan
kotoran manusia dan lain sebagainya.
Disamping itu Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen
Demand (COD) merupakan salah satu indicator pencemaran air.
2.3.1. Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB) adalah suatu
analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologis yang benarbenar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri
untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat organik yang
tersuspensi dalam air.
Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan bahan pencemaran akibat pembuangan
industri atau penduduk, dan untuk mendesain sistem-sistem pengolahan bagi air yang telah
tercemar tersebut. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, kalau sesuatu badan air
dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut, dalam air selama proses
Universitas Sumatera Utara
biologis tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi
anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air.
Bakteri yang mampu mengoksidasi zat organik “biasa” yang berasal dari sisa-sisa
tanaman dan air buangan penduduk, berada pada umumnya disetiap air alam. Jumlah bakteri ini
tidak banyak di air jernih dan air buangan industri yang mengandung zat organik. Pada kasus ini
perlu ditambahkan benih bakteri. Untuk mengoksidasi/penguraian zat organik yang khas,
terutama di beberapa jenis air buangan industri yang mengandung misalnya fenol, detergen,
minyak, dan sebagainya bakteri harus diberikan “waktu penyesuaian” (adaptasi) beberapa hari
melalui kontak dengan air buangan tersebut, sebelum dapat digunakan sebagai benih dalam
analisa BOD.
Sebaliknya beberapa zat organik maupun anorganik dapat bersifat racun terhadap bakteri
(misalnya sianida, tembaga, dan sebagainya) dan harus dikurangi sampai batas yang diinginkan.
Derajat keracunan ini juga dapat diperkirakan melalui analisa BOD.
Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dan inorganik dengan
oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik. Sebagai
hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air dan amoniak. Reaksi oksidasi ini dapat
dituliskan sebagai berikut:
� � 3�
�
CnHaObNc + (n+ - - ) O2 ⃗ n CO2 + ( 4 2
Zat organik
4
2
3�
2
) H2O + cNH3
oksigen
Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari dimana 50% reaksi telah
tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100% tercapai. Maka pemeriksaan BOD dapat
dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik. Tentu saja, reaksi (1) juga
berlangsung pada air badan sungai, air danau maupun instalansi pengolahan air buangan yang
Universitas Sumatera Utara
menerima air buangan yang mengandung zat organik tersebut. Dengan kata lain, tes BOD
berlaku simulasi (berbuat seolah-olah terjadi) sesuatu proses biologis yang alamiah. (Wardhana.
2004)
2.3.2. Chemical Oxygen Demand
Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumah
oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L
sampel air, dimana pengoksidasi adalah K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing
agent).
Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara
alamiah dapat mengoksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya
oksigen yang terlarut di dalam air.
Analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara angka COD dan
BOD dapat ditetapkan. (Alaert, G. 1984)
Senyawa klor, selain dapat mengganggu uji BOD, juga mengganggu uji COD, karena
klor dapat bereaksi dengan kalium dikromat. Cara pencegahannyaadalah menambahkan merkuri
sulfat yang akan bereaksi dengan klor membentuk senyawa kompleks. (Kristanto. 2002)
2.4. Spektrofotoetri Visible
2.4.1. prinsip dan dasar teori
Spektrofotometri visible didasarkan pada cahaya monokromatik atau campuran jatuh
pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian lagi diserap
dalam medium itu, dan sisanya akan diteruskan.
Lambert seringkali dianggap berjasa dalam menyelidiki serapan cahaya sebagai fungsi
ketebalan medium, meskipun sebenarnya ia hanya memperluas konsep yang pada mulanya
dikembangkan oleh Bouger. Beer kemudian menerapkan eksperimen serupa pada larutan dengan
Universitas Sumatera Utara
konsentrasi yang berlainan dan menerbitkan hasilnya tepat sebelum Bernard. Kedua hukum yang
terpisah yang mengatur absorpsi itu biasanya dikenal sebagai hukum Lambert dan hukum Beer.
Dalam bentuk gabungan hukum ini dikenal sebagai hukum Beer-Lambert.
Hukum Lambert menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium
tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan berbanding lurus
dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang
dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang
menyerap.
Hukum Beer sejauh ini telah dibahas absorpsi cahaya dan transmisi cahaya untuk
cahaya monokromatik sebagai fungsi ketebalan lapisan penyerap saja. Beer mengkaji efek
konsentrasi penyusun yang berwarna dalam larutan, terhadap transmisi dan ketebalan, yakni
intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya
konsentrasi zat penyerap secara linear. (Vogel. 1994)
2.4.2. Peralatan Spektrofotometri Visible
Suatu spektrofotometri visible tersusun dari:
a. Sumber spektrum tampak
Sumber spektrum yang bisa digunakan adalah lampu wolfram.Lampu Hidrogen atau
lampu Deutrium digunakan untuk sumber pada daerah UV.Kebaikan lampu wolfram
adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang.
b. Monokromator
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis.Alatnya dapat berupa
prisma ataupun grating.Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari
hasil penguraian ini dapat digunakan celah.
Universitas Sumatera Utara
c. Sel absorpsi
Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kaca corex dapat digunakan tetapi
untuk pengukuran pada daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak
tembus cahaya pada daerah ini.Umumnya tebal kuvet ini adalah 10 mm, tetapi lebih kecil
ataupun lebih besar dapat digunakan.Sel yang biasa digunakan berbentuk persegi, tetapi
berbentuk silinder dapat juga digunakan.
d. Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. (Khopkar, 2003).
2.5. Titrasi
Titrimetri yaitu analat direaksikan dengan suatu pereaksi sedemikian rupa, sehingga
jumlah zat-zat yang bereaksi itu satu sama lain ekivalen. Ekivalen berarti zat-zat yang
direaksikan itu saling menghabiskan, sehingga tidak ada yang sisa. Reaksi dijalankan dengan
titrasi, yaitu suatu larutan ditambahkan dari buret sedikit demi sedikit, sampai jumlah zat-zat
yang direaksikan tepat menjadi ekivalen satu sama lain. Pada saat titrant yang ditambahkan
tampak telah ekivalen, maka penambahan titrant harus dihentikan, saat ini disebut dengan titik
akhir titrasi. Larutan yang ditambahkan dari buret disebut titrant, sedangkan larutan yang
ditambah titrant disebut titrat. (Harjadi, 1990).
2.5.1. Jenis-jenis Titrasi
Macam-macam titrasi ini dibedakan oleh:
a.
Titrasi asidimetri-alkalimetri, yaitu titrasi yang menyangkut asam dan atau basa.
Dalam titrasi ini perubahan terpenting yang mendasari penentuan titik akhir dan cara
perhitungan ialah perubahan pH titrat.
Universitas Sumatera Utara
b.
Titrasi presipitimetri, yaitu titrasi dimana terbentuk endapan. Semakin kecil kelarutan
endapan, semakin sempurna reaksinya. Titrasi presipitimetri yang menyangkut
larutan perak biasa disebut argentometri.
c.
Titrasi kompleksiometri, yaitu titrasi berdasarkan pembentukan persenyawaan
kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion).
d.
Titrasi berdasarkan reaksi redoks, yaitu perpindahan elektron. Disini terdapat unsurunsur yang mengalami perubahan tingkat oksidasi. Titrasi berdasarkan reaksi redoks
sering dibedakan menjadi: titrasi berdasarkan penggunaan oksidator kuat seperti
KMnO4, k2Cr2O7, Ce(SO4) atau reduktor kuat. Dan titrasi iodometri juga termasuk
didalamnya. Titrasi iodometri merupakan jenis titrasi yang digunakan pada
penentuan kadar BOD. (Harjadi. 1990).
2.5.1.1. Titrasi Iodometri
Titrasi iodometri adalah salah satu ttrasi redoks yang melibatkan iodium. Titrasi
iodometri termasuk jenis titrasi tidak langsung yang dapat digunakan untuk menentukan
senyawa-senyawa yang mempunyai potensial oksidasi yang lebih besar daripada sistem iodiumiodida atau senyawa-senyawa yang bersifat oksidator seperti CuSO4.5H2O. Berbeda dengan
titrasi iodometri yang mereaksikan sample dengan iodium (I2) yang selanjutnya dititrasi dengan
larutan baku natrium thiosulfate (Na2S2O3). Banyaknya volume Natrium Thiosulfat yang
digunakan sebagai titrant setara dengan banyak sampel. Pada titrasi iodometri perlu diawasi
pHnya. Larutan harus dijaga supaya pHnya lebih kecil dari 8 karena dalam lingkungan yang
alkalis iodium bereaksi dengan hidroksida membentuk iodida dan hipoiodit dan selanjutnya
terurai menjadi sulfat, sehingga reaksi berjalan tidak kuantitatif. Adanya konsentrasi asam yang
kuat dapat menaikkan oksidasi potensial anion yang mempunyai oksidasi potensial yang lemah
Universitas Sumatera Utara
sehingga direduksi sempurna oleh iodide. Dengan pengaturan pH yang tepat dari larutan maka
dapat diatur jalannya reaksi dalam oksidasi atau reduksi dari senyawa.
Indikator yang digunakan dalam titrasi ini adalah amilum. Amilum tidak mudah larut
dalam air serta tidak stabil dalam suspensi dengan air, membentuk kompleks yang sukar larut
dalam air bereaksi dengan iodium, sehingga tidak boleh ditambahkan pada awal titrasi.
Penambahan amilum ditambahkan pada saat larutan berwarna kuning pucat dan menimbulkan
titik akhir titrasi yang tiba-tiba. Titik akhir titrasi ditandai dengan terjadinya hilangnya warna
biru hilang dari larutan bening.
Prinsip analisa BOD dengan metode iodometri adalah berdasarkan banyaknya jumlah
oksigen terlarut bereaksi dengan ion mangan (II) dalam suasana basa menjadi hidroksida mangan
dengan valensi yang lebih tinggi (Mn IV). Dengan adanya ion iodida (I-) dalam suasana asam,
ion mangan (IV) akan kembali menjadi ion mangan (II) dengan membebaskan iodine (I2) yang
setara dengan kandungan oksigen terlarut. Iodine yang terbentuk kemudian di titrasi dengan
sodium thiosulfat dengan indikator amilum. Perbedaan antara oksigen terlarut sebelum dan
sesudah pengeraman selama 5 x 24 jam merupakan kandungan kebutuhan oksigen biokimia.
(Alaert. G. 1984).
Universitas Sumatera Utara