Week 4 Sifat Fisik dan pH Sampel Air

Teknik Analisis Pencemar Lingkungan (TAPL) RE

091305

p H Foto pH Meter

Pengukuran pH Titrasi Asam Basa



pH  kadar asam basa dalam suatu larutan, melalui konsentrasi ion hidrogen H

⁺ . Ion hidrogen adalah faktor utama dalam ilmu teknik lingkungan karena:

 keseimbangan dinamis pada semua reaksi kimia dalam pencemaran air

 jumlah reaksi yang tidak menggunakan H ⁺ hanya sedikit. pH

pH 

mempengaruhi kehidupan biologi dan mikrobiologi.



Peranan ion hidrogen tidak penting  bila pelarutnya bukan air, melainkan alkohol, bensin, dll.



Pada abad ke-18  sudah diketahui bahwa semua ⁺ asam mengandung hidrogen H dan semua basa ^- mengandung hidroksil OH .

pH Prinsip Pengukuran pH

 Ion H dan Ion OH selalu berada dalam keseimbangan kimiawi yang dinamis dengan H O melalui reaksi:K

2 w

H O  H + OH

2 keseimbangan (K ) dapat dinyatakan sebagai w berikut:

Kw = (H ) (OH ) H O

_{- +}

pH 

Kw = (H ) (OH ) _-14



Kw = 10



Jumlah zat dinyatakan dalam mol/liter bukan konsentrasi. _{+ -} _-7



Dalam air murni (H ) = (OH ) = 10 ⁺



log (H ) = pH



Nilai pH dapat diikuti dan diperkirakan dengan:

Indikator (celupan) selama suatu titrasi asam basa (kolorimetri). Nama tekniknya adalah kolorimetri dan potensiometri (atau elektrometri)

Environmental Laboratory - Department of Sifat cara kolorimetri & potensiometri pH

Kolorimetri Potensiometri

Sederhana (dengan kertas pH) Memerlukan sumber tenaga (listrik / baterai)

Ketelitian 0,5 pH Ketelitian 0,01 pH Indikator tidak tahan lama Harus distandarisasi sebelum digunakan, elektroda disimpan pada larutan KCl

Sampel tidak boleh keruh (perubahan warna tidak kelihatan)

Sabun dan minyak yang menempel pada elektroda menganggu pengukuran Tidak teliti jika digunakan untuk mengetahui nilai pH, tapi perubahan pH

Skala pH lengkap

pH Gangguan:

Larutan yang mengandung jumlah kadar garam _{-3 M} yang rendah (<10 ) kurang bersifat bufer hingga pembacaan nilai pH kurang stabil (pembacaan berputar sekitar angka yang benar).
Kalau nilai pH berkaitan dengan reaksi yang ^- lambat, misalnya peralihan antara CO HCO _2-

₂

₃

(bikarbonat), dan CO , reaksi 5 - 60 s sebelum ₃ reaksi tersebut mencapai keseimbangan dan kedaan stabil.

pH Gangguan: 

pH larutan bisa berubah, seperti absorbsi CO ₂ dan pengendapan Mg(OH) . Diperlukan ₂ pengadukan sampel



Perubahan suhu menyebabkan perubahan keseimbangan kimiawi. Dengan demikian nilai Kw berubah sebagai berikut: _{o o o}

14,94 (0 _o

C), 14,53 (10 _o

C), 14,35 (15

C), 14,17 (20

C), dan 13,83 (20 C).

Ketelitian



tidak cukup bufer, karena kadar garamnya <

3 10 M, pembacaan menjadi kurang stabil.

 Ketelitian kolorimetri  jelas / tidak perubahan warna

 Ketelitian potensiometri  tergantung pada jenis pH meter, kedaan elektroda, dan ketelitian standard bufer (0,01 sampai 0,1 satuan pH).

pH Pengawetan Sampel 

Kegiatan biologis, pengendapan CaCO dan ₃ Mg(OH) , pengaruh udara, dapat merubah nilai ₂ pH. Oleh karena itu pH harus ditentukan segera dengan waktu simpan kurang dari 2 jam.



Perlu pengukuran in situ

pH Pada Teknik Lingkungan: 

Pada proses koagulasi: _ _ tawas  menurunkan pH Kapur  menaikkan pH



Proses desinfeksi dengan NaOCl



Koreksi pH pada air minum atau air limbah



Proses biologis pada activated sludge

DHL 

Dipengaruhi oleh banyaknya zat padat terlarut (TDS)



Satuan dalam mhos/cm



Biasanya TDS = (0,55 – 0,70) DHL



Jika air banyak mengandung banyak asam bebas atau alkaliniti basa maka faktor kurang dari 0,55



Jika banyak mengandung kekeruhan maka faktor bisa lebih dari 0,7 Foto Alat Pengukur Kekeruhan Digital

Kekeruhan 

Disebabkan zat tersuspensi: lempung, lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat halus lainnya  hamburan dan absorbsi cahaya yang melaluinya.



Disebabkan karena suspensi material yang luas, tergantung pula dari jumlah suspensi material, dari range koloid ke dispersi yang lebih kasar, tergantung derajat turbulensinya (Sawyer, 1994).

Kekeruhan Kekeruhan (NTU)

50 a

40 b

30 c d

a. Suspensi kwarts halus

b. Suspensi kwarts kasar

c. Air sungai

d. Air PDAM setelah proses flokulasi

3 metode pengukuran kekeruhan: 1.

Metoda nefelometrik (unit kekeruhan nefelometrik atau NTU).

silika) 3. Metode visuil (unit kekeruhan Jackson).

Prinsip metode nefelometrik adalah perbandingan antara intensitas cahaya yang dihamburkan dari suatu sampel air dengan intensitas cahaya yang dihamburkan

Kekeruhan

Kekeruhan 

Makin tinggi intensitas cahaya yang dihamburkan maka makin tinggi pula kekeruhannya. Sebagai standard kekeruhan dipergunakan pula suspensi polimer formazin Turbidity Unit (Ftu).



Kekeruhan dari suspensi standard tersebut hampir sama dengan skala kekeruhan 40 unit Jackson (UKJ) yang diukur dengan “Candle Turbidimeter” menggunakan nyala lilin. Oleh karena itu pengukuran kekeruhan dengan skala nefelometrik mempunyai nilai yang hampir sama dengan skala “Candle turbidimeter”.

 Warna nyata mengganggu pemeriksaan kekeruhan, sehingga mengakibatkan penurunan nilai

kekeruhan yang disebabkan absorbsi cahaya.



Tabung yang kurang bersih dan buram, atau

 sampel yang representatif, terutama bila

sampel mengandung banyak zat tersuspensi.

Kekeruhan

Gangguan Pengukuran Kekeruhan

Ketelitian

Kekeruhan Pengawetan Sampel Pengukuran Kekeruhan 

Selama penyimpangan zat tersuspensi mengendap bersama zat koloidal; karena terjadi fokulasi sendiri



sampel dapat diawetkan dengan menyimpan pada tempat yang gelap (untuk mencegah ganggang) paling lama 2 hari.

Kekeruhan Merupakan hal penting untuk pelayanan air (PDAM):

1. Estetika 

Mengharapkan turbidity-free water 

Merupakan salah satu indikator adanya pencemaran air limbah dan bahkan logam berat.

2. Filterability Kekeruhan tinggi meningkatkan kinerja flter dan pembersihannya  perlu koagulasi-fokulasi sebelum

masuk ke fltrasi sehingga removal kekeruhan lebih

3. Desinfeksi Menghambat proses desinfeksi

Kekeruhan

Aplikasi dari data kekeruhan



Water Supply  raw water for water supply



Domestic and Industrial Waste Treatment  Kefektifan dari removal SS, keperluan perubahan dosis koagulan, kecepatan pengolahan. Warna 

Warna di dalam air dapat disebabkan oleh adanya ion-ion metal alam (besi dan mangan), humus, plankton, tanaman air dan buangan industri. Warna air biasanya dihilangkan terutama sekali untuk penggunaan air industri dan air minum.



Yang dimaksud dengan warna sebenarnya adalah

warna nampak

Warna Prinsip analisa warna 

ditentukan dengan membandingkan secara visuil warna dari sampel dengan larutan standard warna yang diketahui konsentrasinya.



standard warna digunakan larutan platina-kobalt dengan satuan mg/L Pt-Co.



tersedia sebagai cetakan di set peralatan Merckoquant (jauh lebih sederhana, cocok untuk lapangan, tapi ketelitiannya lebih rendah).

Warna Gangguan pemeriksaan warna 

Kekeruhan dan zat tersuspensi dapat mengganggu pemeriksaan warna. Gangguan tersebut dihilangkan dengan penyaringan atau centrifuge.



tanpa menyaring dahulu  ”warna nampak”

 sampel disaring  “warna sebenarnya”.

Warna Ketelitian penentuan warna Penentuan warna adalah analisa agak kasar.

Penyimpangan baku yang relatif untuk warna bisa sampai beberapa persen, dan untuk warna nampak sampai 10%.

Pengawetan sampel _o

Diawetkan pada suhu 4 C dan boleh ditunda paling

Keceraha n Rasa

Dibedakan:



Asam



Manis



Pahit



Asin  Indera pengecapan Bau 

Bau dalam Environmental Engineering dikategorikan bau yang mengganggu. Bila suatu badan air/air limbah mempunyai bau yang mengganggu (tidak sedap) maka hal itu merupakan salah indikator air tersebut sudah tercemar. Maka diperlukan pengolahan lebih lanjut terhadap badan air/air limbah tersebut.

Let’s Have a Great Sem!

^11/13/2018 34 ^{Environmental Laboratory - Department of}

Week 4 Sifat Fisik dan pH Sampel Air