TUGAS ANALISIS LINGKUNGAN ke ID 2
TUGAS ANALISIS LINGKUNGAN
TATA CARA ANALISIS
CO2
, CO,
NO X
, HIDROKARBON
DAN ZAT PARTIKULAT DI UDARA
Disusun Oleh:
1. Hairunisa A
(125061100111033)
2. Vella Prinanda N (125061101111011)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2013
1. Oksida-oksida Nitrogen (NOx)
Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir
yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada
bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui
sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna
dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau
tajam.
Kadar NOx di udara perkotaan biasanya 10–100 kali lebih tinggi dari pada di
udara pedesaan. Kadar NOx diudara daerahperkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb).
Seperti halnya CO, emisi NOx dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber
utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran dan kebanyakan
pembakaran disebabkan oleh kendaraan bermotor, produksi energi dan pembuangan
sampah. Sebagian besar emisi NOx buatan manusia berasal dari pembakaran arang,
minyak, gas, dan bensin.
Berikut ini adalah metode analisis gas Nox:
a. Metode Griess-Saltman-spectrofotometri
NO2 di udara direaksikan dengan pereaksi Griess Saltman (absorbent)
membentuk senyawa yang berwarna ungu. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.
Susunan perlatan untuk sampling NO2 terdiri atas Fritted Impinger, trap,
rotameter, dan pompa hisap. Absorber untuk penangkapan NO2 adalah absorber dengan
desain khusus dan porositas frittednya berukuran 60 µm. Untuk pengukuran NO, sample
gas harus dilewatkan ke dalam oxidator terlebih dahulu ( seperti KMnO4, , Cr2O3) .
b. Metode chemiluminescence .
Gas NO diudara direaksikan dengan gas ozon membentuk nitrogen dioksida
tereksitasi. NO2 yang tereksitasi akan kembali pada posisi ground state dengan
melepaskan energi berupa cahaya pada panjang gelombang 600 - 875 nm. Intensitas
cahaya yang diemisikan diukur dengan photomulltifier , Intensitas yang dihasilkan
sebanding dengan konsentrasi NO di udara. Sedangkan gas NO2 sebelum direaksikan
dengan gas ozon terlebih dahulu direduksi dengan katalitik konventor
Gambar 1.1
Prinsip kerja chemiluminescent analyzers dengan cara mengukur energi cahaya
yang dihasilkan oleh reaksi gas pencemar yang akan diukur dengan gas reagen, energi
cahaya ditangkap oleh tabung photomultiplier, diperkuat dan dipancarkan ke pembaca.
Energi cahaya yang diukur sebanding dengan kuantitas pencemar reaktif.
2. Karbonmonoksida (CO)
Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida
(CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna. Karbon monoksida merupakan
senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang
tidak berwarna. Tidak seperti senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang
berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu
haemoglobin. Korban monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi
metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO
buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin.
Berdasarkan estimasi, Jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton
per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan
bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti
pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik.
Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak 90% dari CO diudara perkotaan
berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO.
Berikut ini adalah beberapa metode analisis gas CO:
a. Metode Nondispersive infrared (NDIR).
Pengukuran ini berdasarkan kemampuan gas CO menyerap sinar infra merah
pada panjang 4,6 µm . Banyaknya intensitas sinar yang diserap sebanding dengan
konsentrasi CO di udara. Analyzer ini terdiri dari sumber cahaya inframerah, tabung
sampel dan reference, detektor dan rekorder. Gas dalam alat dapat menyerap energi
infra merah sebanding dengan konsentrasinya
Gambar 2.1 Analyzer Nondispersive infrared (NDIR)
b. Metode oksidasi CO dengan campuran CuO-MnO2
Metode ini terjadi dalam suasana panas dan membentuk gas CO2. Selanjutnya
CO2 tersebut di absorpsi dengan larutan Ba(OH)2 berlebih. Kelebihan Ba(OH) dititrasi
asam oxalat menggunakan indikator phenol phthalin . Metode yang lain adalah
oksidasi CO oleh I2O5 dalam suasana panas menghasilkan gas I2. Selanjutnya gas
tersebut ditangkap oleh larutan KI membentuk warna kuning dan diukur dengan
specktrofotmeter. Kedua metode ini hanya cocok untuk untuk konsentrasi CO relatif
tinggi 5 ppm.
3. Karbondioksida
Karbondioksida merupakan senyawa yang terdiri atas unsure karbon dan oksigen
yang memiliki ikatan kovalen. Pada suhu normal, karbondioksida berada dalam bentuk
gas. Gas tersebut berasal dari kendaraan bermotor dan industri berupa pabrik serta asap
kebakaran hutan ataupun sampah. Kendaraan bermotor memiliki sumber energi berupa
bahan bakar minyak seperti bensin dan solar yang dibakar dalam mesin dan
menghasilkan CO2 dan uap air. Begitupun dalam industri yang berasal dari hasil
pembakaran batubara dalam pabrik. Untuk mengetahui kadar atau jumlah dari gas
karbondioksida di udara digunakan kromatografi gas.
Gambar 3.1 Skema Kromatografi Gas
Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan
analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat
digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik. Ada dua jenis kromatografi
gas, yaitu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC). Dalam
kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi
gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banyak
persamaan. Perbedaan antara keduanya hanya pada cara kerjanya. Pada kromatografi gas
padat (KGP) terdapat adsorbsi dan pada kromatografi gas cair (KGC) terdapat partisi
(larutan).
Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi
detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel –
sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa (tempat injeksi). Sampel – sampel
tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi
dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat. Aliran gas selanjutnya menemui kolom,
kolom merupakan jantung intrumen tempat di mana kromatografi berlangsung. Kolom
berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert. Namun
padatan teresebut hanya sebuah penyangga mekanika untuk cairan. Sebelum diisi ke
dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang
berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan
nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu. Setelah
muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut
dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara
elektrik. Respon detektor terhadap molekul-molekul di dalam sample secara ideal
tergambar sebagai kurva Gauss yang dikenal sebagai bentuk kromatogram yang ideal.
Kromatogram merupakan hubungan antara respon detektor waktu (menit) hingga terlihat
puncak dari kromatogram tersebut.
4. Hidrokarbon
Hidrokarbon merupakan senyawa yang terdiri atas unsur Hidrogen dan karbon.
Bentuk fisik dari komponen ini dapat berupa gas, cair, dan padat berdasarkan banyaknya
unsur karbon yang terkandung didalamnya. Hidrokarbon yang mengandung 1-4 unsur
karbon memiliki ciri berbentuk gas karena semakin besar jumlah unsure karbon yang
dikandung, maka bentuknya akan semakin padat. Hidrokarbon yang menimbulkan
masalah di udara merupakan hidrokarbon yang berbentuk gas pada suhu normal dan
berbentuk cair yang bersifat volatile/ mudah menguap pada suhu tersebut. Hidrokarbon
yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila
berupa cair maka hidrokarbon akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk
padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.
Menurut SNI 19-4843-1998, pencemaran hidrokarbon di udara adalah adanya
hidrokarbon di udara dalam jumlah dan waktu tertentu, yang dapat menimbulkan
gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuhan, dan atau benda. Polusi gas hidrokarbon di
udara berasal dari proses biologi makhluk hidup seperti dekomposisi bahan organik, dan
aktivitas geothermal seperti gas alam, minyak bumi, api alam dan sebagainya. Selain itu,
hidrokarbon juga berasal dari proses industri yang diemisikan ke udara dan kemudian
menjadi sumber fotokimia dari ozon. Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan
cemaran dalam bentuk hidrokarbon adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna,
pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa
hidrokarbon. Sumber hidrokarbon dapat pula berasal dari sarana transportasi. Kondisi
mesin yang kurang baik akan menghasilkan hidrokarbon.
Berikut ini adalah beberapa metode analisis hidrokarbon di udara:
a. Pengukuran secara langsung dengan Gas Chromatograf
Hidrokarbon diukur sebagai total hidrokarbon (THC) dan Non Methanic
Hydrocarbon (NMHC). Metode yang digunakan adalah kromatografi gas dengan
detektor Flame Ionisasi (FID). Metode ini menggunakan kolom dengan absorbent
padat berlapis senyawa cair pada tekanan uap rendah. Hidrokarbon dari udara dibakar
pada flame yang berasal dari gas hidrogen membentuk ion-ion. Ion yang terbentuk
pada flame akan ditangkap oleh elektrode negatif. Banyaknya arus ion yang terbentuk
menunjukkan konsentrasi hidrokarbon
b. Metode adsorpsi dengan adsorbent karbon aktif
Sample gas dilewatkan ke dalam tube karbon aktif dengan laju alir gas tertentu
( ± 0, 3 liter/menit). Waktu sampling tergantung kepada konsentrasi hidrokarbon dan
banyaknya adsorben karbon aktif yang digunakan. Untuk melepaskan hidrokarbon ,
karbon aktif dilarutkan dalam pelarut tertentu ( seperti CS2), kemudian disuntikan ke
dalam GC. Atau karbon aktif di “purging“ dengan gas inert seperti N2, atau He,
kemudian dialirkan /disuntikan ke dalam GC.
5. Suspended Particulate Matter /Debu
Suspended partikulat adalah partikel halus di udara yang terbentuk pada
pembakaran bahan bakar minyak. Terutama partikulat halus yang disebut PM10 sangat
berbahaya bagi kesehatan Suspended partikulat adalah debu yang tetap beradadi udara
dan tidak mudah mengendap serta melayang di udara.Paparan dari Total Suspended
Particulate ini juga banyak yang mengandung partikel timah hitam dalam hal ini dikenal
sebagai Pb yang sangat berbahaya bagi kesehatan dan banyak berhubungan dengan
tempat kerja. Secara fisik debu atau particulate dikategorikan sebagai pencemar yaitu
dust udara aerosol.
Material pencemar memiliki ukuran diameter antara 10-3 sampai 10 μm,
konsentrasi partikel yang berukuran lebih kecil dari 10 mikron (μm) disebut debu. Kira kira 90% semua partikel di atmosfer dihasilkan oleh sumber dari alam. Sumber emisi
lainnya adalah aktivitas manusia seperti proses pembakaran batubara, pembakaran
minyak oleh automobile, dan kegiatan industri. Semua kegiatan tersebut akan
menghasilkan emisi partikulat. Pengaruh yang dapat ditimbulkan oleh debu adalah :
1. Penurunan visiabilitas (jarak pandang), hal ini disebabkan terserapnya partikel
padat atau bahan pencemar lain yang berbentuk cair oleh cahaya. Penurunan
visiabilitas memberikan efek psikologis dan dapat membahayakan aktivitas
transportasi.
2. Pengaruh terhadap kesehatan manusia, alergi yang ditimbulkan pada saluran
pernapasan serta akibatnya pada paru - paru akan mempengaruhi kemampuan
penyerapan oksigen.
Berikut ini adalah metode analisis patikulat di udara:
a. Metode High Volume sampling
Metode ini digunakan untuk pengukuran total suspended partikulat matter
( TSP, SPM) , yaitu partikulat dengan diameter ≤ 100 µm, dengan prinsip dasar udara
dihisap dengan flowrate 40-60 cfm, maka suspended particulate matter (debu) dengan
ukuran < 100 µm akan terhisap dan tertahan pada permukaan filter microfiber dengan
porositas< 0,3 µm. Partikulat yang tertahan di permukaan filter ditimbang secara
gravimetrik, sedangkan volume udara dihitung berdasarkan waktu sampling dan
flowrate
Gambar 5.1 High Volume Sampling (HVS)
b. Pengukuran PM 10 dan PM 2.5.
Pengertian PM10 dan PM 2.5 adalah partikulat atau debu dengan diameter ≤
10 mikron dan ≤ 2.5 mikron . Untuk pengukuran partikulat dengan diameter tersebut
di atas diperlukan teknik pengumpulan impaksi , dengan metode tersebut
dimungkinkan untuk memisahkan debu berdasarkan diameternya . Diameter yang
lebih besar akan tertahan pada stage paling atas , semakin ke bawah, maka semakin
kecil diameter yang dapat terkumpulkan permukaan stage . Setiap Cascade Impactor
terdiri dari beberapa stage , ada yang 3 , 5 sampai 9 stage (plate) tergantung kepada
keperluannya . Salah jenis Cascade Impactor yang terdiri dari 9 stage adalah Cascade
Impactor buatan Graseby Andeson dengan gambar sebagai berikut
Gambar 5.2 Cascade Impactor
Prinsip pengukuran Kertas saring yang telah ditimbang, disimpan di masingmasing stage (plate) yang terdapat pada alat Cascade Impactor . Selanjutnya udara
dilewatkan ke dalam Cascade Impactor flow rate tertentu dan dibiarkan selama 24 jam
atau lebih tergantung kepada konsentrasi debu di udara ambient . Setelah sampling
selesai , debu-debu yang terkumpul pada masing-masing stage ditimbang ,
menggunakan neraca analitik .
DAFTAR PUSTAKA
Avrianto, Fanji.2011. Analisis kadar Particulate Matter 10 (PM10) di Udara dan Keluhan
Gangguan Pernafasan Pada Masyarakat Yang Tinggal di Sepanjang Jalan Raya
Kelurahan Lalang Kecamatan Sunggal Medan Tahun 2010. Medan : USU
Badan Standardisasi Negara. 1998. SNI 19-4843-1998 diambil dari www.bsn.go.id
Cindewiyani.2006. Kondisi Kualitas Udara Kota Cilegon Sebagai Bahan Pertimbangan
Pembangunan Hutan Kota.Bogor : IPB
Fardiaz, srikandi. 1992. Polusi air dan udara. Yogyakarta: kanisius
Rina, Dwiyanti. 2004. Parameter Pencemar Udara Dan Dampaknya Terhadap Kesehatan.
Surabaya : UNESA
Ruslinda,Yenni.2009.Metode Sampling Analisis Udara.Padang : Universitas Andalas
Sikumbang, Zulfa .2011. Teknik Pegukuran Udara Ambien. Padang : Universitas Andalas
Wibowo, Kabul. 2012. Definisi dan penyebab polusi di udara. Diambil dari
www.academia.edu
Widhiani, A. A. K. S. T. D. 2013. PENGEMBANGAN METODE KROMATOGRAFI GAS
DETEKTOR IONISASI NYALA UNTUK ANALISIS CO DAN CO2 DI UDARA.
Bali: universitas udayana
TATA CARA ANALISIS
CO2
, CO,
NO X
, HIDROKARBON
DAN ZAT PARTIKULAT DI UDARA
Disusun Oleh:
1. Hairunisa A
(125061100111033)
2. Vella Prinanda N (125061101111011)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2013
1. Oksida-oksida Nitrogen (NOx)
Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir
yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada
bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui
sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna
dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau
tajam.
Kadar NOx di udara perkotaan biasanya 10–100 kali lebih tinggi dari pada di
udara pedesaan. Kadar NOx diudara daerahperkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb).
Seperti halnya CO, emisi NOx dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber
utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran dan kebanyakan
pembakaran disebabkan oleh kendaraan bermotor, produksi energi dan pembuangan
sampah. Sebagian besar emisi NOx buatan manusia berasal dari pembakaran arang,
minyak, gas, dan bensin.
Berikut ini adalah metode analisis gas Nox:
a. Metode Griess-Saltman-spectrofotometri
NO2 di udara direaksikan dengan pereaksi Griess Saltman (absorbent)
membentuk senyawa yang berwarna ungu. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.
Susunan perlatan untuk sampling NO2 terdiri atas Fritted Impinger, trap,
rotameter, dan pompa hisap. Absorber untuk penangkapan NO2 adalah absorber dengan
desain khusus dan porositas frittednya berukuran 60 µm. Untuk pengukuran NO, sample
gas harus dilewatkan ke dalam oxidator terlebih dahulu ( seperti KMnO4, , Cr2O3) .
b. Metode chemiluminescence .
Gas NO diudara direaksikan dengan gas ozon membentuk nitrogen dioksida
tereksitasi. NO2 yang tereksitasi akan kembali pada posisi ground state dengan
melepaskan energi berupa cahaya pada panjang gelombang 600 - 875 nm. Intensitas
cahaya yang diemisikan diukur dengan photomulltifier , Intensitas yang dihasilkan
sebanding dengan konsentrasi NO di udara. Sedangkan gas NO2 sebelum direaksikan
dengan gas ozon terlebih dahulu direduksi dengan katalitik konventor
Gambar 1.1
Prinsip kerja chemiluminescent analyzers dengan cara mengukur energi cahaya
yang dihasilkan oleh reaksi gas pencemar yang akan diukur dengan gas reagen, energi
cahaya ditangkap oleh tabung photomultiplier, diperkuat dan dipancarkan ke pembaca.
Energi cahaya yang diukur sebanding dengan kuantitas pencemar reaktif.
2. Karbonmonoksida (CO)
Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida
(CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna. Karbon monoksida merupakan
senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang
tidak berwarna. Tidak seperti senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang
berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu
haemoglobin. Korban monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi
metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO
buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin.
Berdasarkan estimasi, Jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton
per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan
bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti
pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik.
Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak 90% dari CO diudara perkotaan
berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO.
Berikut ini adalah beberapa metode analisis gas CO:
a. Metode Nondispersive infrared (NDIR).
Pengukuran ini berdasarkan kemampuan gas CO menyerap sinar infra merah
pada panjang 4,6 µm . Banyaknya intensitas sinar yang diserap sebanding dengan
konsentrasi CO di udara. Analyzer ini terdiri dari sumber cahaya inframerah, tabung
sampel dan reference, detektor dan rekorder. Gas dalam alat dapat menyerap energi
infra merah sebanding dengan konsentrasinya
Gambar 2.1 Analyzer Nondispersive infrared (NDIR)
b. Metode oksidasi CO dengan campuran CuO-MnO2
Metode ini terjadi dalam suasana panas dan membentuk gas CO2. Selanjutnya
CO2 tersebut di absorpsi dengan larutan Ba(OH)2 berlebih. Kelebihan Ba(OH) dititrasi
asam oxalat menggunakan indikator phenol phthalin . Metode yang lain adalah
oksidasi CO oleh I2O5 dalam suasana panas menghasilkan gas I2. Selanjutnya gas
tersebut ditangkap oleh larutan KI membentuk warna kuning dan diukur dengan
specktrofotmeter. Kedua metode ini hanya cocok untuk untuk konsentrasi CO relatif
tinggi 5 ppm.
3. Karbondioksida
Karbondioksida merupakan senyawa yang terdiri atas unsure karbon dan oksigen
yang memiliki ikatan kovalen. Pada suhu normal, karbondioksida berada dalam bentuk
gas. Gas tersebut berasal dari kendaraan bermotor dan industri berupa pabrik serta asap
kebakaran hutan ataupun sampah. Kendaraan bermotor memiliki sumber energi berupa
bahan bakar minyak seperti bensin dan solar yang dibakar dalam mesin dan
menghasilkan CO2 dan uap air. Begitupun dalam industri yang berasal dari hasil
pembakaran batubara dalam pabrik. Untuk mengetahui kadar atau jumlah dari gas
karbondioksida di udara digunakan kromatografi gas.
Gambar 3.1 Skema Kromatografi Gas
Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat analisa (analisa kualitatif dan
analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara analisa yang dapat
digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik. Ada dua jenis kromatografi
gas, yaitu kromatografi gas padat (KGP), dan kromatografi gas cair (KGC). Dalam
kedua hal ini sebagai fasa bergerak adalah gas (hingga keduanya disebut kromatografi
gas), tetapi fasa diamnya berbeda. Meskipun kedua cara tersebut mempunyai banyak
persamaan. Perbedaan antara keduanya hanya pada cara kerjanya. Pada kromatografi gas
padat (KGP) terdapat adsorbsi dan pada kromatografi gas cair (KGC) terdapat partisi
(larutan).
Cara kerja dari kromatografi gas adalah gas pembawa lewat melalui satu sisi
detektor kemudian memasuki kolom. Di dekat kolom ada suatu alat di mana sampel –
sampel bisa dimasukkan ke dalam gas pembawa (tempat injeksi). Sampel – sampel
tersebut dapat berupa gas atau cairan yang volatil (mudah menguap). Lubang injeksi
dipanaskan agar sampel teruapkan dengan cepat. Aliran gas selanjutnya menemui kolom,
kolom merupakan jantung intrumen tempat di mana kromatografi berlangsung. Kolom
berisi suatu padatan halus dengan luas permukaan yang besar dan relatif inert. Namun
padatan teresebut hanya sebuah penyangga mekanika untuk cairan. Sebelum diisi ke
dalam kolom, padatan tersebut diimpregnasi dengan cairan yang diinginkan yang
berperan sebagai fasa diam atau stasioner sesungguhnya, cairan ini harus stabil dan
nonvolatil pada temperatur kolom dan harus sesuai dengan pemisahan tertentu. Setelah
muncul dari kolom itu, aliran gas lewat melalui sisi lain detektor. Maka elusi zat terlarut
dari kolom mengatur ketidakseimbangan antara dua sisi detektor yang direkam secara
elektrik. Respon detektor terhadap molekul-molekul di dalam sample secara ideal
tergambar sebagai kurva Gauss yang dikenal sebagai bentuk kromatogram yang ideal.
Kromatogram merupakan hubungan antara respon detektor waktu (menit) hingga terlihat
puncak dari kromatogram tersebut.
4. Hidrokarbon
Hidrokarbon merupakan senyawa yang terdiri atas unsur Hidrogen dan karbon.
Bentuk fisik dari komponen ini dapat berupa gas, cair, dan padat berdasarkan banyaknya
unsur karbon yang terkandung didalamnya. Hidrokarbon yang mengandung 1-4 unsur
karbon memiliki ciri berbentuk gas karena semakin besar jumlah unsure karbon yang
dikandung, maka bentuknya akan semakin padat. Hidrokarbon yang menimbulkan
masalah di udara merupakan hidrokarbon yang berbentuk gas pada suhu normal dan
berbentuk cair yang bersifat volatile/ mudah menguap pada suhu tersebut. Hidrokarbon
yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila
berupa cair maka hidrokarbon akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk
padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.
Menurut SNI 19-4843-1998, pencemaran hidrokarbon di udara adalah adanya
hidrokarbon di udara dalam jumlah dan waktu tertentu, yang dapat menimbulkan
gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuhan, dan atau benda. Polusi gas hidrokarbon di
udara berasal dari proses biologi makhluk hidup seperti dekomposisi bahan organik, dan
aktivitas geothermal seperti gas alam, minyak bumi, api alam dan sebagainya. Selain itu,
hidrokarbon juga berasal dari proses industri yang diemisikan ke udara dan kemudian
menjadi sumber fotokimia dari ozon. Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan
cemaran dalam bentuk hidrokarbon adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna,
pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa
hidrokarbon. Sumber hidrokarbon dapat pula berasal dari sarana transportasi. Kondisi
mesin yang kurang baik akan menghasilkan hidrokarbon.
Berikut ini adalah beberapa metode analisis hidrokarbon di udara:
a. Pengukuran secara langsung dengan Gas Chromatograf
Hidrokarbon diukur sebagai total hidrokarbon (THC) dan Non Methanic
Hydrocarbon (NMHC). Metode yang digunakan adalah kromatografi gas dengan
detektor Flame Ionisasi (FID). Metode ini menggunakan kolom dengan absorbent
padat berlapis senyawa cair pada tekanan uap rendah. Hidrokarbon dari udara dibakar
pada flame yang berasal dari gas hidrogen membentuk ion-ion. Ion yang terbentuk
pada flame akan ditangkap oleh elektrode negatif. Banyaknya arus ion yang terbentuk
menunjukkan konsentrasi hidrokarbon
b. Metode adsorpsi dengan adsorbent karbon aktif
Sample gas dilewatkan ke dalam tube karbon aktif dengan laju alir gas tertentu
( ± 0, 3 liter/menit). Waktu sampling tergantung kepada konsentrasi hidrokarbon dan
banyaknya adsorben karbon aktif yang digunakan. Untuk melepaskan hidrokarbon ,
karbon aktif dilarutkan dalam pelarut tertentu ( seperti CS2), kemudian disuntikan ke
dalam GC. Atau karbon aktif di “purging“ dengan gas inert seperti N2, atau He,
kemudian dialirkan /disuntikan ke dalam GC.
5. Suspended Particulate Matter /Debu
Suspended partikulat adalah partikel halus di udara yang terbentuk pada
pembakaran bahan bakar minyak. Terutama partikulat halus yang disebut PM10 sangat
berbahaya bagi kesehatan Suspended partikulat adalah debu yang tetap beradadi udara
dan tidak mudah mengendap serta melayang di udara.Paparan dari Total Suspended
Particulate ini juga banyak yang mengandung partikel timah hitam dalam hal ini dikenal
sebagai Pb yang sangat berbahaya bagi kesehatan dan banyak berhubungan dengan
tempat kerja. Secara fisik debu atau particulate dikategorikan sebagai pencemar yaitu
dust udara aerosol.
Material pencemar memiliki ukuran diameter antara 10-3 sampai 10 μm,
konsentrasi partikel yang berukuran lebih kecil dari 10 mikron (μm) disebut debu. Kira kira 90% semua partikel di atmosfer dihasilkan oleh sumber dari alam. Sumber emisi
lainnya adalah aktivitas manusia seperti proses pembakaran batubara, pembakaran
minyak oleh automobile, dan kegiatan industri. Semua kegiatan tersebut akan
menghasilkan emisi partikulat. Pengaruh yang dapat ditimbulkan oleh debu adalah :
1. Penurunan visiabilitas (jarak pandang), hal ini disebabkan terserapnya partikel
padat atau bahan pencemar lain yang berbentuk cair oleh cahaya. Penurunan
visiabilitas memberikan efek psikologis dan dapat membahayakan aktivitas
transportasi.
2. Pengaruh terhadap kesehatan manusia, alergi yang ditimbulkan pada saluran
pernapasan serta akibatnya pada paru - paru akan mempengaruhi kemampuan
penyerapan oksigen.
Berikut ini adalah metode analisis patikulat di udara:
a. Metode High Volume sampling
Metode ini digunakan untuk pengukuran total suspended partikulat matter
( TSP, SPM) , yaitu partikulat dengan diameter ≤ 100 µm, dengan prinsip dasar udara
dihisap dengan flowrate 40-60 cfm, maka suspended particulate matter (debu) dengan
ukuran < 100 µm akan terhisap dan tertahan pada permukaan filter microfiber dengan
porositas< 0,3 µm. Partikulat yang tertahan di permukaan filter ditimbang secara
gravimetrik, sedangkan volume udara dihitung berdasarkan waktu sampling dan
flowrate
Gambar 5.1 High Volume Sampling (HVS)
b. Pengukuran PM 10 dan PM 2.5.
Pengertian PM10 dan PM 2.5 adalah partikulat atau debu dengan diameter ≤
10 mikron dan ≤ 2.5 mikron . Untuk pengukuran partikulat dengan diameter tersebut
di atas diperlukan teknik pengumpulan impaksi , dengan metode tersebut
dimungkinkan untuk memisahkan debu berdasarkan diameternya . Diameter yang
lebih besar akan tertahan pada stage paling atas , semakin ke bawah, maka semakin
kecil diameter yang dapat terkumpulkan permukaan stage . Setiap Cascade Impactor
terdiri dari beberapa stage , ada yang 3 , 5 sampai 9 stage (plate) tergantung kepada
keperluannya . Salah jenis Cascade Impactor yang terdiri dari 9 stage adalah Cascade
Impactor buatan Graseby Andeson dengan gambar sebagai berikut
Gambar 5.2 Cascade Impactor
Prinsip pengukuran Kertas saring yang telah ditimbang, disimpan di masingmasing stage (plate) yang terdapat pada alat Cascade Impactor . Selanjutnya udara
dilewatkan ke dalam Cascade Impactor flow rate tertentu dan dibiarkan selama 24 jam
atau lebih tergantung kepada konsentrasi debu di udara ambient . Setelah sampling
selesai , debu-debu yang terkumpul pada masing-masing stage ditimbang ,
menggunakan neraca analitik .
DAFTAR PUSTAKA
Avrianto, Fanji.2011. Analisis kadar Particulate Matter 10 (PM10) di Udara dan Keluhan
Gangguan Pernafasan Pada Masyarakat Yang Tinggal di Sepanjang Jalan Raya
Kelurahan Lalang Kecamatan Sunggal Medan Tahun 2010. Medan : USU
Badan Standardisasi Negara. 1998. SNI 19-4843-1998 diambil dari www.bsn.go.id
Cindewiyani.2006. Kondisi Kualitas Udara Kota Cilegon Sebagai Bahan Pertimbangan
Pembangunan Hutan Kota.Bogor : IPB
Fardiaz, srikandi. 1992. Polusi air dan udara. Yogyakarta: kanisius
Rina, Dwiyanti. 2004. Parameter Pencemar Udara Dan Dampaknya Terhadap Kesehatan.
Surabaya : UNESA
Ruslinda,Yenni.2009.Metode Sampling Analisis Udara.Padang : Universitas Andalas
Sikumbang, Zulfa .2011. Teknik Pegukuran Udara Ambien. Padang : Universitas Andalas
Wibowo, Kabul. 2012. Definisi dan penyebab polusi di udara. Diambil dari
www.academia.edu
Widhiani, A. A. K. S. T. D. 2013. PENGEMBANGAN METODE KROMATOGRAFI GAS
DETEKTOR IONISASI NYALA UNTUK ANALISIS CO DAN CO2 DI UDARA.
Bali: universitas udayana