Makalah Limnologi tentang Kandungan Oksi

BAB I
PENDAHULUAN
Oksigen adalah gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa yang
mengisi 20% dari udara yang kita hirup (dan setidaknya setengah dari berat
seluruh kerak bumi yang padat). Oksigen bergabung dengan sebagian besar unsurunsur lain untuk membentuk oksida. Oksigen sangat penting untuk manusia,
hewan dan tumbuhan.
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik
yang mempunyai lambang O dan nomor atomnya 8 .Ia merupakan unsur golongan
kalkogen dan dapart dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya
(utama menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini
berkaitan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang
tidak berwarna , tidak berasa, dam tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling
melimpah ketiga dialam semesta bedasarkan masa dan unsur paling melimpah dan
kerak bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.Tujuan
mengetahui kandungan oksigen dan pembuatan oksigen.
Oksigen pertama kali ditemukan pada tanggal 1 Agustus 1774 oleh
seorang ahli obat Carl Wihelm Scheele. Ia menghasilkan gas oksigen dengan
memanaskan raksa oksida dan berbagai nitrat sekitar tahun 1772. Scheele
menyebut gas ini ‘udara api’ karena ia merupakan satu-satunya gas yang diketahui
mendukung pembakaran. Ia menuliskan pengamatannya ke dalam sebuah
manuskrip yang berjudul Treatise on Air and Fire, yang kemudian ia kirimkan ke

penerbitnya pada tahun 1775. Namun dokumen ini tidak dipublikasikan sampai
dengan tahun 1777.

1 | Makalah Limnologi

BAB II
ISI

2.1Sejarah Oksigen
Salah satu percobaan pertama yang menginvestigasi hubungan antara
pembakaran dengan udara dilakukan oleh seorang penulis Yunani abad ke-2,
Philo dari Bizantium. Dalam karyanya Pneumatica, Philo mengamati bahwa
dengan membalikkan labu yang di dalamnnya terdapat lilin yang menyala dan
kemudian menutup leher labu dengan air akan mengakibatkan permukaan air yang
terdapat dalam leher labu tersebut meningkat. Philo menyimpulkan bahwa
sebagian udara dalam labu tersebut diubah menjadi unsur api sehingga dapat
melepaskan diri dari labu melalui pori-pori kaca. Beberapa abad kemudian,
Leonardo da Vinci merancang eksperimen yang sama dan mengamati bahwa
udara dikonsumsi selama pembakaran dan respirasi.
Pada akhir abad ke-17, Robert Boyle membuktikan bahwa udara diperlukan

dalam proses pembakaran. Kimiawan Inggris, John Mayow, melengkapi hasil
kerja Boyle dengan menunjukkan bahwa hanya sebagian komponen udara yang ia
sebut sebagai spiritus nitroaereus atau nitroaereus yang diperlukan dalam
pembakaran. Pada satu eksperimen, ia menemukan bahwa dengan memasukkan
seekor tikus ataupun sebatang lilin ke dalam wadah penampung yang tertutup oleh
permukaan air akan mengakibatkan permukaan air tersebut naik dan
menggantikan seperempat belas volume udara yang hilang. Dari percobaan ini, ia
menyimpulkan bahwa nitroaereus digunakan dalam proses respirasi dan
pembakaran.
Teori flogiston dikemukakan oleh alkimiawan Jerman, J. J. Becher pada
tahun 1667, dan dimodifikasi oleh kimiawan Georg Ernst Stahl pada tahun 1731.
Teori flogiston menyatakan bahwa semua bahan yang dapat terbakar terbuat dari
dua bagian komponen. Salah satunya adalah flogiston, yang dilepaskan ketika
bahan tersebut dibakar, sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar merupakan
bentuk asli materi tersebut.
Oksigen pertama kali ditemukan oleh seorang ahli obat Carl Wilhelm
Scheele. Ia menghasilkan gas oksigen dengan memanaskan raksa oksida dan
berbagai nitrat sekitar tahun 1772. Scheele menyebut gas ini 'udara api' karena ia
merupakan satu-satunya gas yang diketahui mendukung pembakaran. Ia
menuliskan pengamatannya ke dalam sebuah manuskrip yang berjudul Treatise on

2 | Makalah Limnologi

Air and Fire, yang kemudian ia kirimkan ke penerbitnya pada tahun 1775.
Namun, dokumen ini tidak dipublikasikan sampai dengan tahun 1777.
Pada satu eksperimen, Lavoisier menamai 'udara vital' menjadi oxygène pada
tahun 1777. Nama tersebut berasal dari akar kata Yunani ὀξύς (oxys) (asam,
secara harfiah "tajam") dan -γενής (-genēs) (penghasil, secara harfiah penghasil
keturunan). Ia menamainya demikian karena ia percaya bahwa oksigen
merupakan komponen dari semua asam.Ini tidaklah benar, namun pada saat para
kimiawan menemukan kesalahan ini, nama oxygène telah digunakan secara luas
dan sudah terlambat untuk menggantinya. Sebenarnya gas yang lebih tepat untuk
disebut sebagai "penghasil asam" adalah hidrogen.
Oxygène kemudian diserap menjadi oxygen dalam bahasa Inggris walaupun
terdapat penentangan dari ilmuwan-ilmuwan Inggris dikarenakan bahwa adalah
seorang Inggris, Priestley, yang pertama kali mengisolasi serta menuliskan
keterangan mengenai gas ini. Penyerapan ini secara sebagian didorong oleh
sebuah puisi berjudul "Oxygen" yang memuji gas ini dalam sebuah buku popular
The Botanic Garden (1791) oleh Erasmus Darwin, kakek Charles Darwin.

2.2Kebutuhan Oksigen ( Oxygen Demand )
Bahan Organik
Mikroba

Biostabil ; B . A. O
CO2 , H2O , NO3 .

Jadi , Kebutuhan oksigen disebabkan karena adanya Bahan Organik yang
tak stabil . Sehingga dapat dioskidasi oleh oksigen. Karena oksidasi , Oksigen
dibutuhkan dalam penguraian , sehingga timbul CO2 , H2O , dan NO3 . Untuk
mengukur adanya bahan organik diditeksi dengan adanya Oxygen Demand .
Caranya sebagai berikut :
a. Kebutuhan Oksigen Biologi ( Biology Oxygen Demand / BOD )
Untuk menghancurkan limpahan bahan organik dari ada yang BOD ,
BOD2 , BOD3 , BOD4 . di inkubator (suhu 20◦ C ) .
b. PID ( Nilai Permanganat )
Menggunakan oksidato KMNO4 sedang disebut juga TOM ( Total Organik
Meter .
c. Kebutuhan Oxygen Kimiawi
Menggunakan iksidator yang kuat kalium Chromat = K 2 Cr2 O 2 . Sebagian

besar B.O oksidasinya suasananya asam
PV > BOD
COD > BOD
COD > PV

3 | Makalah Limnologi

d. Pengukuran Bahan Organik langsung
Dengan cara pengabuan TOC ( Total Organic Karbon ) yang dideteksi C ,
dengan asumsi bahwa sebagai besar bahan organik adalah carbon.
Bahan Organik dibakar
CO2 + H2O
e. Absorpsi Ulmaulolet
Alat Instan
Penambahan Bahan Organik untuk mikroba
- Kondisi aerobik
Bila disoft oksigen mencukupi , hasil = bahan organik stabil
- Kondisi Anaerobik
Bila disoft oksigen rendah , hasil = bahan organik tidak stabil .
Contoh : Tenol , Metan , Alkohol , Keton.

f. Macam-Macam Bahan Organik
1. Karbohidrat CHO
C6H12O6 = Glukosa
C12H22O11 = Sukrosa
2. Senyawa N ( CHON kadang-kadang S )
Protein , urea , urin diuraikan menjadi ammonia
3. Lipid ( C H O )
Hanya sedikit larut dalam air ( lama dan suhu tinggi ) bisa larut dalam
alkohol dan bensin.

2.3Karakteristik Senyawa Oksigen
Pada temperatur dan tekanan standar, oksigen berupa gas tak berwarna dan
tak berasa dengan rumus kimia O2, di mana dua atom oksigen secara kimiawi
berikatan dengan konfigurasi elektron triplet spin. Ikatan ini memiliki orde ikatan
dua dan sering dijelaskan secara sederhana sebagai ikatan ganda ataupun sebagai
kombinasi satu ikatan dua elektron dengan dua ikatan tiga elektron.
Oksigen triplet merupakan keadaan dasar molekul O2. Konfigurasi
elektron molekul ini memiliki dua elektron tak berpasangan yang menduduki dua
orbital molekul yang berdegenerasi. Kedua orbital ini dikelompokkan sebagai
antiikat (melemahkan orde ikatan dari tiga menjadi dua), sehingga ikatan oksigen

diatomik adalah lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga nitrogen.
Dalam bentuk triplet yang normal, molekul O2 bersifat paramagnetik oleh
karena spin momen magnetik elektron tak berpasangan molekul tersebut dan
energi pertukaran negatif antara molekul O2 yang bersebelahan. Oksigen cair akan
tertarik kepada magnet, sedemikiannya pada percobaan laboratorium, jembatan
oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.
Oksigen singlet, adalah nama molekul oksigen O2 yang kesemuaan spin
elektronnya berpasangan. Ia lebih reaktif terhadap molekul organik pada

4 | Makalah Limnologi

umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama
fotosintesis. Ia juga dihasilkan di troposfer melalui fotolisis ozon oleh sinar
berpanjang gelombang pendek, dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber
oksigen aktif. Karotenoid pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan juga
ada pada hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen singlet
dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia
menyebabkan kerusakan pada jaringan.

2.4 SIFAT FISIK DAN KIMIA

A. Sifat Fisik
Oksigen lebih larut dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu
molekul O2 untuk setiap dua molekul N2, bandingkan dengan rasio atmosferik
yang sekitar 1:4. Kelarutan oksigen dalam air bergantung pada suhu. Pada suhu 0
°C, konsentrasi oksigen dalam air adalah 14,6 mg·L−1, manakala pada suhu 20 °C
oksigen yang larut adalah sekitar 7,6 mg·L−1. Pada suhu 25 °C dan 1 atm udara,
air tawar mengandung 6,04 mililiter (mL) oksigen per liter, manakala dalam air
laut mengandung sekitar 4,95 mL per liter. Pada suhu 5 °C, kelarutannya
bertambah menjadi 9,0 mL (50% lebih banyak daripada 25 °C) per liter untuk air
murni dan 7,2 mL (45% lebih) per liter untuk air laut.
Oksigen mengembun pada 90,20 K (−182,95 °C, −297,31 °F), dan
membeku pada 54.36 K (−218,79 °C, −361,82 °F). Baik oksigen cair dan oksigen
padat berwarna biru langit. Hal ini dikarenakan oleh penyerapan warna merah.
Oksigen cair dengan kadar kemurnian yang tinggi biasanya didapatkan dengan
distilasi bertingkat udara cair; Oksigen cair juga dapat dihasilkan dari
pengembunan udara, menggunakan nitrogen cair dengan pendingin. Oksigen
merupakan zat yang sangat reaktif dan harus dipisahkan dari bahan-bahan yang
mudah terbakar.
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom

oksigen, O, 8

Deret kimia

non-logam

Golongan, Periode, Blok

16, 2, p

Penampilan

tak berwarna

Massa atom

15,9994(3) g/mol

Konfigurasi elektron

1s2 2s2 2p4

Jumlah elektron tiap kulit

2, 6

5 | Makalah Limnologi

Ciri-ciri fisik
Fase

gas

Massa jenis

(0
°C;
1,429 g/L

Titik lebur

54,36
(-218,79 °C, -361,82 °F)

K

Titik didih

90,20
(-182,95 °C, -297,31 °F)

K

Kalor peleburan

(O2) 0,444 kJ/mol

Kalor penguapan

(O2) 6,82 kJ/mol

Kapasitas kalor

(25
°C)
29,378 J/(mol·K)

101,325

kPa)

(O2)

B. Sifat Kimia
Pada suhu dan tekanan biasa, oksigen didapati sebagai dua atom oksigen
dengan formula kimia O2. Oksigen merupakan gas yang dibebaskan oleh
tumbuhan ketika prosesfotosintesis, dan diperlukan oleh hewan untuk pernafasan.
Perkataan oksigen terdiri daripada dua perkataan Greek, oxus (asid) dan gennan
(menghasilkan). Oksigen cair dan pepejal mempunyai warna biru lembut dan
mempunyai sifat paramagnet (mudah menjadi magnet). Oksigen cair biasanya
dihasilkan dengan proses perbedaan suhu dari udara cair (disejukkan sehingga
menjadi cair).
Menggunakan iksidator yang kuat kalium Chromat = K 2 Cr2 O 2 . Sebagian
besar B.O oksidasinya suasananya asam
PV > BOD

6 | Makalah Limnologi

COD > BOD
COD > PV
CIRI-CIRI ATOM
Struktur kristal

Kubus

Bilangan oksidasi

−2, −1(oksida netral)

Elektronegativitas

3,44 (skala Pauling)

Energi ionisasi

pertama: 1313,9 kJ/mol
ke-2: 3388,3 kJ/mol
ke-3: 5300,5 kJ/mol

Jari-jari atom

60 pm

Jari-jari atom(terhitung) 48 pm
Jari-jari kovalen

73 pm

Jari-jari Van der Waals

152 pm

2.5

PEMBUATAN
OKSIGEN
Oksigen dapat dibuat dalam skala kecil di laboratorium dan dapat juga

dibuat dalam skala besar di industri.
a.

Pembuatan secara di laboratorium

2. Penguraian katalitik hidrogen peroksida
2 H2O2(l)

MnO2

2 H2O(l) + O2

3. Penguraian termal senyawa yang mengandung banyak oksigen
2 KMnO4(s)

K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)

2 KClO3(s)

2 KCl (s) + 3 O2 (g)

2 KNO3 (s)

2 KNO2 (s) + O2 (g)

4. Reaksi antara peroksida dan air.
2 Na2O2 (s) + 2 H2 (l)

7 | Makalah Limnologi

4 NaOH (g) + O2 (g)

5. Pemanasan garam Kalium klorat dengan katalisator MnO2
2KClO3(s) + MnO2

2 KCl(s) + 3O2 (g)

6. Pemanasan Barium Peroksida
2 BaO2(s) → 2 BaO(s) + O2(g)
7. Pemanasan garam nitrat
2 Cu (NO3)2(s) → 2 CuO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g)
2 KNO3 (s) → 2 NO2 (s) + O2 (g)

b. Pembuatan oksigen secara komersial dilakukan dengan cara :
1) Destilasi bertingkat udara cair
Dalam skala besar di industri, pembuatan oksigen diperoleh dari destilasi
bertingkat udara cair. Prosesnya, mula-mula udara disaring untuk menghilangkan
debu lalu dimasukkan ke dalam kompresor. Pada kompresi ini suhu udara akan
naik, kemudian didinginkan dalam pendingin. Udara dingin mengembang melalui
celah, dan hasilnya adalah udara yang suhunya lebih dingin, cukup untuk
menyebabkannya mencair. Udara cair disaring untuk memisahkan karbondioksida
dan air yang telah membeku. Kemudian udara cair itu memasuki bagian puncak
kolom di mana nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai
gas. Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan selanjutnya oksigen cair.
Komponen lain yang paling sulit menguap akan terkumpul di dasar. Berturut-turut
titik didih normal nitrogen, argon, dan oksigen adalah -195,8; -185,7, dan 183,0°C.
2) Elektrolisis air dengan bantuan elektrolit , menghasilkan hidrogen di
katode dan oksigen di anode.O2 yang diperoleh dengan cara ini sangat
murni. Reaksi keseluruhan yang terjadi:
2H2O (l)

2.6
1.

2 H2 (g) + O2 (g)

SENYAWAAN UNSUR OKSIGEN DAN PEMBUATANNYA

Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air

tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom
oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi
8 | Makalah Limnologi

standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat
kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan
untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam,
beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak
umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan
antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik,
yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen
sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang
mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua
elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas
pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan
oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat
elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom
oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan
oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom
hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada
tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol.
Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini
membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk
dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik
ini disebut sebagai ikatan hidrogen.
Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak
zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di
bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat
dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan)
dengan sebuah ion hidroksida (OH-).
2. Hidrogen Peroksida
H2O2 cairan tak berwarna dengan titik didih 152.1 oC. Membentuk ikatan
hidrogen lebih padat dari air (40%). Merupakan oksidator kuat, dan mudah
terdekomposisi dengan adanya muatan ion logam berat, sesuai reaksi:

9 | Makalah Limnologi

2 H2O2

2 H2O + O2

ΔH = -99 Kj/mol

Dalam larutan aqua encer, lebih asam dari air.
H+ + HO2-

H2O2

K20 = 1.5 x 10-12.

Pembuatan:
a. Larutan encer H2O2 dalam air dapat diperoleh dengan mengolah barium
oksida atau natrium peroksida dengan asam encer dan dalam keadaan
dingin.
BaO2(s) + H2SO4(aq)

BaSO4(s) + H2O2(aq)

Na2O2 + H2SO4(aq)

Na2SO4 + H2O2?(aq)

b. Terdapat dua cara dalam memperoleh H2O2 dalam skala besar:


Otooksidasi anthrakuinol, seperti 2-etilanthrokuinol



Oksidasi elektrolitik asam sulfat (ammonium sulfat) Asam
Sulfat

menghasilkan

asam

peroksodisulfat,

yang

kemudian

dihidrolisis.
H2SO4
2 HSO4-

H+ + HSO4HO3S-O-O-SO3H + 2e-

H2S2O8 + H2O
H2SO5 + H2O

H2SO4 + H2SO5
H2SO4 + H2O2

(cepat)
(lambat).

Kemudian didistilasi bertingkat dapat memberikan H2O2 90-98 %.
3. Peroksida
Dalam kimia anorganik ion peroksida adalah anion O22−, yang juga
memiliki ikatan tunggal oksigen-oksigen. Ion ini bersifat amat basa, dan sering
hadir sebagai ketidakmurnian dalam senyawa-senyawa ion. Peroksida murni yang
hanya mengandung kation dan anion peroksida, biasanya dibentuk melalui
pembakaran logam alkali atau logam alkali tanah di udara atau oksigen. Salah satu
contohnya adalah natrium peroksida Na2O2.
Ion perokida mengandung dua elektron lebih banyak daripada molekul
oksigen. Menurut teori orbital molekul, kedua elektron ini memenuhi dua orbital
π* (orbital antiikatan). Hal ini mengakibatkan lemahnya kekuatan ikatan O-O

10 | M a k a l a h L i m n o l o g i

dalam ion peroksida dan peningkatan panjang ikatannya: Li2O2 memiliki panjang
ikatan 130 pm dan BaO2 147 pm. Selain itu, hal ini juga menyebabkan ion
peroksida bersifat diamagnetik .

4. Oksida
Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah
atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain. Sebagian besar kerak bumi
terdiri atas oksida. Oksida terbentuk ketika unsur-unsur dioksidasi oleh oksigen di
udara. Pembakaran hidrokarbon menghasilkan dua oksida utama karbon, karbon
monoksida, dan karbon dioksida. Bahkan materi yang dianggap sebagai unsur
murni pun seringkali mengandung selubung oksida. Misalnya aluminium foil
memiliki kulit tipis

Al2O3

yang melindungi foil dari korosi. Oksida-oksida dari

unsur-unsur periode 3:
Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P4O10, SO3, Cl2O7, P4O6, SO2, Cl2O
Oksida-oksida pada barisan pertama dikenal sebagai oksida-oksida
tertinggi dari tiap unsur. Oksida-oksida ini adalah saat di mana unsur-unsur
periode 3 berada pada keadaan oksidasi tertinggi. Pada oksida-oksida ini, semua
elektron terluarnya terlibat dalam pembentukkan ikatan mulai dari natrium yang
hanya memiliki satu elektron terluar hingga klor dengan 7 elektron terluar.
 Struktur
Kecenderungan pada struktur adalah dari oksida logam mengandung
struktur ionik raksasa pada bagian kiri periode, oksida kovalen raksasa
(silikon dioskida) pada bagian tengah dan oksida molekuler di bagian
kanan periode.
 Titik leleh dan titik didih

11 | M a k a l a h L i m n o l o g i

Struktur raksasa (oksida logam dan silikon dioksida) memiliki titik
leleh dan titik didih yang tinggi karena dibutuhkan energi yang besar untuk
memutuskan ikatan yang kuat (ionik atau kovalen) yang bekerja pada tiga
dimensi.
Oksida-oksida fosfor, sulfur dan klor terdiri dari molekul-molekul
individual, beberapa di antaranya kecil dan sederhana, dan yang lainya
berupa polimer.
5. Silikon oksida
Silikon oksida dibentuk dengan menggunakan sebagai satuan struktural
dan menggunakan bersama atom oksigen di sudut-sudutnya. Silikon dioksida ini
diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom oksigen dalam tetrahedra SiO 4 yang
digunakan bersama, karena hal ini akan menentukan komposisi dan strukturnya.
Bila tetrahedra SiO4 dihubungkan dengan menggunakan bersama sudut, struktur
senyawa yang dihasilkan adalah polimer yang berupa rantai, cincin, lapisan atau
struktur 3-dimensi bergantung pada modus hubungannya dengan satuan
tetangganya. Ungkapan fraksional digunakan untuk menunjukkan modus
jembatannya. Pembilang dalam bilangan pecahan tersebut jumlah oksigen yang
digunakan bersama dan pembaginya 2, yang berarti satu atom oksigen digunakan
bersama dua tetrahedra.
Satu oksigen digunakan bersama (SiO3O1/2)3- = Si2O76Dua oksigen digunakan bersama (SiO2O2/2)n2n- = (SiO3)n2nTiga atom oksigen digunakan bersama (SiOO3/2)nn- = (Si2O5)n2nAmalgamasi antara penggunaan bersama dua dan tiga oksigen [(Si 2O5)
(SiO2O2/2)2]n6- = (Si4O11)n6Empat atom oksigen digunkan bersama. (SiO4/2)n = (SiO2)n
Silikat dengan berbagai metoda struktur ikatan silang terdapat dalam
batuan, pasir, tanah, dsb. Rumus empiris dan setiap strukturnya dalam bentuk
polihedra koordinasi diilustrasikan dalam gambar berikut.

12 | M a k a l a h L i m n o l o g i

6. Oksida Fosfor
a. Fosfor (III) oksida
Fosfor (III) oksida (P4O6) adalah oksida molekular berupa padatan putih,
meleleh pada 24 °C dan mendidih pada 173 °C. Struktur dari molekul ini paling
baik disusun dari molekul-molekul P4 yang tetrahedral. Ini akan membentuk V
seperti pada air, tapi tidak akan disalahkan bila menggambarnya dengan garis
lurus antara atom-atom fosfor, seperti contoh
Fosfor hanya menggunakan tiga elektron terluar (3 elektron p yang tidak
berpasangan) membentuk tiga ikatan dengan oksigen. Senyawa ini dihasilkan bila
fosfor putih dioksidasi pada suhu rendah dengan oksigen terbatas.
b. Fosfor (V) oksida
Fosfor (V) oksida (P4O10) juga berupa padatan putih yang dapat
menyublim (berubah dari padat ke gas) pada suhu 300 °C, terbentuk bila fosfor
dioksidasi dengan sempurna. Dalam kasus ini, fosfor menggunakan semua
elektron terluar untuk berikatan. Padatan fosfor (V) oksida berada dalam beberapa
bentuk berbeda, beberapa di antaranya berbentuk polimer. Karena atom oksigen
diikat ke setiap atom fosfor, polihedra koordinasi oksigen juga tetrahedral. Bila
P4O10 molekular dipanaskan, terbentuk isomer yang berstruktur gelas. Bentuk
gelas ini merupakan polimer yang terdiri atas tetrahedra fosfor oksida dengan
komposisi yang sama dan dihubungkan satu sama lain dalam lembaran-lembaran.
Karena senyawa ini sangat reaktif pada air, senyawa ini digunakan sebagai
bahan pengering. Tidak hanya sebagai desikan, tetapi merupakan bahan dehidrasi

13 | M a k a l a h L i m n o l o g i

yang kuat, dan N2O5 atau SO3 dapat dibentuk dengan mendehidrasikan HNO3 dan
H2SO4 dengan fosfor pentoksida. Fosfor pentoksida membentuk asam fosfat,
H3PO4, bila direaksikan dengan sejumlah air yang cukup, tetapi bila air yang
digunakan tidak cukup, berbagai bentuk asam fosfat terkondensasi akan
dihasilkan bergantung kuantitas air yang digunakan.

7. Sulfur oksida
a. Sulfur dioksida
Sulfur dioksida SO2 dibentuk dengan pembakaran belerang atau senyawa
belerang. Sulfur dioksida adalah gas yang tak berwarna pada suhu ruangan yang
mudah dikenal dengan bau yang khas / mencekik.
Sulfur menggunakan empat elektron terluarnya untuk membentuk
ikatan rangkap dengan oksigen, menyisakan dua elektron yang berpasangan pada
sulfur. Bentuk bengkok dari SO2 adalah akibat dari adanya pasangan elektron
bebas ini.
b. Sulfur trioksida
Sulfur trioksida SO3, dihasilkan dengan oksidasi katalitik belerang
dioksida dan digunakan dalam produksi asam sulfat. Sulfur trioksida murni
merupakan padatan putih dengan titik leleh dan titik didih yang rendah. Sulfur
trioksida bereaksi cepat dengan uap air di udara membentuk asam sulfat. Ini
berarti bahwa jika kita membuatnya di laboratorium, maka akan tampak sebagai
padatan dengan asap di udara (membentuk kabut asam sulfat).
Sulfur trioksida dalam keadaan gas, terdiri dari molekul sederhana SO 3 di
mana semua elektron terluar dari sulfur terlibat dalam pembentukkan
ikatan.Terdapat bermacam-macam bentuk sulfut trioksida. Yang paling sederhana
adalah trimer, S3O9, di mana 3 molekul SO3 bergabung membentuk cincin.
Terdapat bentuk polimer lainnya di mana molekul SO3 bergabung
membentuk rantai panjang. Sebagai contoh:
Kenyataanya molekul-molekul sederhana bergabung dengan cara ini
membentuknya struktur yang lebih besar membentuk padatan SO3.

14 | M a k a l a h L i m n o l o g i

c. Asam-asam okso belerang
Walaupun dikenal banyak asam okso dari belerang, sebagian besar tidak
stabil dan tidak dapat diisolasi. Asam-asam okso ini dibentuk dengan kombinasi
ikatan S=O, S-OH, S-O-S, dan S-S dengan atom pusat belerang. Karena bilangan
oksidasi belerang bervariasi cukup besar, di sini terlibat berbagai kesetimbangan
redoks.

 Asam sulfat, H2SO4.
Asam sulfat adalah senyawa dasar yang penting dan dihasilkan dalam
jumlah terbesar (ranking pertama dari segi jumlah) dari semua senyawa anorganik
yang dihasilkan industri. Asam sulfat murni adalah cairan kental (mp 10.37 oC),
dan melarut dalam air dengan menghasilkan sejumlah besar panas menghasilkan
larutan asam kuat.
 Asam tiosulfat, H2S2O3.
Walaupun asam ini akan dihasilkan bila tiosulfat diasamkan, asam
bebasnya tidak stabil. Ion S2O32- dihasilkan dengan mengganti satu oksigen dari
ion SO42- dengan belerang, dan asam tiosulfat ini adalah reduktor sedang.
 Asam sulfit, H2SO3.
Garam sulfit sangat stabil namun asam bebasnya belum pernah diisolasi.
Ion SO32- memiliki simetri piramida dan merupakan reagen pereduksi. Dalam
asam ditionat, H2S2O6, ion ditionat, S2O62-, bilangan oksidasi belerang adalah +5,
dan terbentuk ikatan S-S. Senyawa ditionat adalah bahan pereduksi yang sangat
kuat.
8. Klor (I) oksida
Klor (I) oksida adalah gas berwarna merah kekuningan pada suhu ruangan.
Ini terdiri dari molekul ionik sederhana. Tidak ada yang mengejutkan tentang
molekul ini dan sifat fisiknya hanya memperkirakan dari ukuran molekulnya.
9. Klor (VII) oksida
Dalam klor (VII) oksida, klor menggunakan 7 elektron terluarnya untuk
membentuk ikatan dengan oksigen. Ini menghasilkan molekul yang lebih besar

15 | M a k a l a h L i m n o l o g i

sehingga dapat diperkirakan bahwa titik leleh dan titik didihnya lebih tinggi dari
pada klor (I) oksida.
Klor (VII) oksida adalah cairan seperti minyak yang tak berwarna pada
suhu ruangan. Pada diagram, digambarkan rumus struktur yang standar. Pada
kenyataannya, bentuknya adalah tetrahedral di sekitar kedua Cl dan berbentuk V
di sekitar oksigen pusat.
10. Oksida nitrogen
a. Dinitrogen monoksida
Dinitrogen monoksida ,N2O. Oksida monovalen nitrogen. Pirolisis
amonium nitrat akan menghasilkan oksida ini melalui reaksi:
NH4NO3 → N2O + 2 H2O (pemanasan pada 250° C).
Walaupun bilangan oksidasi hanya formalitas, merupakan hal yang
menarik dan simbolik bagaimana bilangan oksidasi nitrogen berubah dalam
NH4NO3 membentuk monovalen nitrogen oksida (+1 adalah rata-rata dari -3 dan
+5 bilangan oksidasi N dalam NH 4+ dan NO3-). Jarak ikatan N-N-O dalam N2O
adalah 112 pm (N-N) dan 118 pm (N-O), masing-masing berkaitan dengan orde
ikatan 2.5 dan 1.5. N2O (16e) isoelektronik dengan CO2 (16 e). Senyawa ini
digunakan secara meluas untuk analgesik.
b. Nitrogen oksida
Nitrogen oksida, NO. Oksida divalen nitrogen. Didapatkan dengan
reduksi nitrit melalui reaksi berikut:
KNO2 + KI + H2SO4 → NO + K2SO4 + H2O + ½ I2
Karena jumlah elektron valensinya ganjil (11 e), NO bersifat
paramagnetik. Walaupun NO sebagai gas monomerik bersifat paramagnetik,
dimerisasi pada fasa padatnya akan menghasilkan diamagnetisme. Akhir-akhir ini
semakin jelas bahwa NO memiliki berbagai fungsi kontrol biologis, seperti aksi
penurunan tekanan darah, dan merupakan spesi yang paling penting, setelah ion
Ca2+, dalam transduksi sinyal.
c. Dinitrogen trioksida

16 | M a k a l a h L i m n o l o g i

Dinitrogen trioksida, N2O3. Bilangan oksidasi nitrogen dalam senyawa
ini adalah +3, senyawa ini tidak stabil dan akan terdekomposisi menjadi NO dan
NO2 di suhu kamar. Senyawa ini dihasilkan bila kuantitas ekuivalen NO dan NO 2
dikondensasikan pada suhu rendah. Padatannya berwarna biru muda, dan akan
bewarna biru tua bila dalam cairan, tetapi warnanya akan memudar pada suhu
yang lebih tinggi.
d. Nitrogen dioksida
Nitrogen dioksida, NO2, merupakan senyawa nitrogen dengan nitrogen
berbilangan oksidasi +4. NO2 merupakan senyawa dengan jumlah elektron ganjil
dengan elektron yang tidak berpasangan, dan berwarna coklat kemerahan.
Senyawa ini berada dalam kesetimbangan dengan dimer dinitrogen tetraoksida,
N2O4, yang tidak bewarna. N2O4 dapat dihasilkan dengan pirolisis timbal nitrat
2 Pb(NO3)2 → 4NO2 + 2PbO+O2 pada 400 oC
Bila NO2 dilarutkan dalam air dihasilkan asam nitrat dan nitrit:
2 NO2 + H2O → HNO3+HNO2
e. Dinitrogen pentaoksida
Dinitrogen pentoksida, N2O5, didapatkan bila asam nitrat pekat secara
perlahan didehidrasi dengan fosfor pentoksida pada suhu rendah. Senyawa ini
menyublim pada suhu 32.4o C. Karena dengan melarutkannya dalam air akan
dihasilkan asam nitrat, dinitrogen pentoksida juga disebut asam nitrat anhidrat.
N2O5 + H2O → 2 HNO3
Walaupun pada keadaan padat dinitrogen pentoksida merupakan pasangan
ion NO2NO3 dengan secara bergantian lokasi ion ditempati oleh ion lurus NO2+
dan ion planar NO3-, pada keadaan gas molekul ini adalah molekular.

f. Asam okso
Asam okso nitrogen meliputi asam nitrat, HNO 3, asam nitrit, HNO2, dan
asam hiponitrat H2N2O2. Asam nitrat HNO3 merupakan asam yang paling penting
di industri kimia, bersama dengan asam sulfat dan asam klorida. Asam nitrat
17 | M a k a l a h L i m n o l o g i

diproduksi di industri dengan proses Ostwald, yakni oksida amonia dari bilangan
oksidasi -3 ke +5. Karena energi bebas Gibbs konversi langsung dinitrogen ke
nitrogen terdekatnya NO2 mempunyai nilai positif, dengan kata lain secara
termodinamika tidak disukai, maka dinitrogen pertama direduksi menjadi amonia
dan amonia kemudian dioksidasi menjadi NO2.
N2
1

2.7

NH3
-3

NO2
+4

HNO3
+5

PERANAN OKSIGEN DI PERAIRAN

Selain sebagai unsur kebutuhan semata,oksigen pun dapat diperlukan untuk
proses budidaya.Budidaya (Aquaculture) menurut Wikipedia merupakan bentuk
pemeliharaan dan penangkaran berbagai macam hewan atau tumbuhan perairan
yang menggunakan air sebagai komponen pokoknya. Kegiatan-kegiatan yang
umum termasuk di dalamnya adalah budidaya ikan, budidaya udang, budidaya
tiram, serat budidaya rumput laut (alga).dengan adanya cangkupan oksigen yang
baik maka budidaya akan berjalan dengan lancar. Oksigen terlarut, adalah
parameter kimia air yang terpenting didalam akuakultur. Kandungan oksigen yang
rendah akan mengakibatkan kematian ikan yang banyak, secara langsung atau
tidak langsung, Seperti juga manusia, ikan memerlukan oksigen untuk proses
respirasi (bernafas). Jumlah oksigen yang diperlukan oleh ikan adalah bergantung
kepada saiz (ukuran), kadar makan, tahap aktivitas, dan juga suhu. Anak ikan atau
benih memerlukan jumlah oksigen yang lebih dibandingkan dengan ikan yang
lebih besar, kerana kadar metabolik anak ikan lebih tinggi
Untuk mendapatkan kadar pertumbesaran ikan yang tinggi, ikan harus
dipelihara pada kandungan oksigen yang optimal. Yang telah dijelaskan
sebelumnya kandungan oksigen didalam air minimal 5 mg/l. Kandungan oksigen
yang kurang dari 5 mg/l akan menyebabkan ikan merasa tertekan, dan pada
kandungan oksigen < 2 mg/l pula dapat menyebabkan kematian ikan. Walau
bagaimanapun harus diingat, terdapat juga jenis-jenis ikan yang tidak memerlukan
kandungan oksigen yang tinggi.
18 | M a k a l a h L i m n o l o g i

Seperti yang kita ketahui bukan hanya ikan yang memerlukan oksigen,
tetapi juga bakteri memerlukan jumlah oksigen yang besar, Ketika terjadi
Dekomposisi (pereputan ) bahan-bahan organik (terdiri dari algae, bakteria, dan
bahan buangan ikan) adalah merupakan proses yang utama menggunakan oksigen
didalam sistem akuakultur.

19 | M a k a l a h L i m n o l o g i

BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Oksigen dalam perairan sangatlah diperlukan karena oksigen adalah salah
satu komponen yang dibutuhkan organisme perairan sebagai asupan kehidupan
yang pertama dalam siklus daur hidup.Oksigen terlarut adalah jumlah oksigen
terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara.
Oksigen terlarut di suatu perairan sangat berperan dalam proses
penyerapan makanan oleh mahkluk hidup dalam air. Oksigen terlarut juga dapat
di analisis dengan beberapa metode diantaranya metode titrasi winkler dan metode
elektrokimia.Metode titrasi winkler Prinsipnya dengan menggunakan titrasi
iodometri.

Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan

MnCl2 den Na0H - KI, sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan
menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali
dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen
terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar
natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji)
sedangkan metode elektrokimia adalah cara langsung untuk menentukan oksigen
terlarut dengan alat DO meter. Prinsip kerjanya adalah menggunakan probe
oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda yang direndam dalam larutan
elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya menggunakan katoda perak
(Ag) dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan
membran plastik yang bersifat semi permeable terhadap oksigen.
Adapun penanggulangan oksigen terlarut yang berlebih yaitu Menaikkan
suhu/temperatur air, dimana jika temperatur naik maka kadar oksigen terlarut akan
menurun dan Menambah kedalaman air, dimana semakin dalam air tersebut maka
semakin kadar oksigen terlarut akan menurun karena proses fotosintesis semakin

20 | M a k a l a h L i m n o l o g i

berkurang dan kadar oksigen digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan –
bahan organik dan anorganik sedangkan cara menurunkan oksigen terlarut yaitu
menurunkan suhu/temperatur air, dimana jika temperatur turun maka kadar
oksigen terlarut akan naik, mengurangi kedalaman air, dimana semakin dalam air
tersebut maka semakin kadar oksigen terlarut akan naik karena proses fotosintesis
semakin meningkat, mengurangi bahan – bahan organik dalam air, karena jika
banyak terdapat bahan organik dalam air maka kadar oksigen terlarutnya rendah
dan diusahakan agar air tersebut mengalir
Manfaat terjadinya Oksigen Terlarut yaitu untuk pernapasan, proses
metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk
pertumbuhan dan pembiakan, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahanbahan organik dan anorganik dalam proses aerobic dan Sumber utama oksigen
dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil
fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut.
Selain itu pula oksigen pun berpengaruh besar dalam proses budidaya
atau yang kita kenal dengan aquaculture Untuk mendapatkan kadar pertumbesaran
ikan yang tinggi, ikan harus dipelihara pada kandungan oksigen yang optimal.
Yang telah dijelaskan sebelumnya kandungan oksigen didalam air minimal 5
mg/l. Kandungan oksigen yang kurang dari 5 mg/l akan menyebabkan ikan
merasa tertekan, dan pada kandungan oksigen < 2 mg/l pula dapat menyebabkan
kematian ikan.Dan benih ikan akan berkembang lebih baik jika kadar oksigen
dalam perairan tersebut baik

21 | M a k a l a h L i m n o l o g i

DAFTAR PUSTAKA
http://palingseru.com/11736/1-agustus-1774-joseph-priestley-menemukan-oksigen
( diakses 1 April 2015 : pukul 16.55 wib )
http://kamuskesehatan.com/arti/oksigen/ ( diakses 1 April 2015 : pukul 16.56 wib

Rizky,

Muhammad.

2012.

Unsur

dan

Senyawaan

Oksigen.

Online.

(http://muhammadrizky17.wordpress.com/2012/09/14/unsur-dansenyawaan-oksigen/, diakses pada 1 April 2015 : pukul 17.00 wib ).
Effendi, Hefni. 2003. Telah Kualitas Air, Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan. Yogyakarta : Kanisius.

Barus T. A. 2002. Pengantar Limnologi. USU-Press. Medan

22 | M a k a l a h L i m n o l o g i