KIMIA ANALISA TERPADU

KARAKTERISTIK LIMBAH

a.    Karakteristik fisik

Perubahan yang ditimbulkan parameter fisika dalam air limbah yaitu: padatan, kekeruhan, bau, temperatur, daya hantar listrik dan warna. Padatan terdiri dari bahan padat organik maupun anorganik yang larut, mengendap maupun suspensi. Bahan ini akan mengendap pada dasar air yang lama kelamaan menimbulkan pendangkalan pada dasar badan penerima.

Akibat lain dari padatan ini menimbulkan tumbuhnya tanaman air tertentu dan dapat menjadi racun bagi makhluk lain. Banyak padatanmenunjukkan banyaknya lumpur terkandung dalam air.Kekeruhan menunjukkan sifat optis air yang menyebabkan pembiasan cahaya ke dalam air. Kekeruhan membatasi pencahayaan ke dalam air.

Sekalipun ada pengaruh padatan terlarut atau partikel yang melayang dalam air namun penyerapan cahaya ini dipengaruhi juga bentuk dan ukurannya. Kekeruhan ini terjadi karena adanya bahan yang terapung dan terurainya zat tertentu seperti bahan organik, jasad renik, lumpur tanah liat dan benda lain yang melayang ataupun terapung dan sangat halus sekali. Nilai kekeruhan air dikonversikan ke dalam ukuran SiO2 dalam satuan mg/1. Semakin keruh air semakin tinggi daya hantar listrik dan semakin banyak pula padatannya.

Bau timbul karena adanya kegiatan mikroorganik yang menguraikan zat organik menghasilkan gas tertentu. Di samping itu bau juga timbul karena terjadinya reaksi kimia yang menimbulkan gas. Kuat tidaknya bau yang dihasilkan limbah tergantung pada jenis dan banyak gas yang ditimbulkan.

Temperatur air limbah mempengaruhi badan penerima bila terdapat perbedaan suhu yang cukup besar. Temperatur air limbah akan mempengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam air. Perubahan suhu memperlihatkan aktivitas kimiawi biologis pada benda padat dan gas dalam air. Pembusukan terjadi pada suhu yang tinggi dan tingkatan oksidasi zat organik jauh lebih besar pada suhu yang tinggi.

Daya hantar listrik adalah kemampuan air untuk mengalirkan arus listrik dan kemampuan tercermin dari kadar padatan total dalam air dan suhu pada saat pengukuran. Konduktivitas arus listrik mengalirkan arusnya tergantung pada mobilitas ion dan kadar yang terlarut. Senyawa anorganik merupakan konduktor kuat dibandingkan dengan senyawa organik. Pengukuran daya hantar listrik ini untuk melihat keseimbangan kimiawi dalam air dan pengaruhnya terhadap kehidupan biota.

Warna timbul akibat suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, di samping adanya bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat. Bau disebabkan karena adanya campuran dari nitrogen, fospor, protein, sulfur, amoniak, hidrogen sulfida, carbon disulfida dan zat organik lain. Kecuali bau yang disebabkan bahan beracun, jarang merusak kecepatan manusia tapi mengganggu ketenangan bekerja.

b.    Karakteristik kimia

Bahan kimia yang terdapat dalam air akan menentukan sifat air baik dalam tingkat keracunan maupun bahaya yang ditimbulkan. Semakin besar konsentrasi bahan pencemar dalam air semakin terbatas penggunaan air. Karakteristik kimia terdiri dari kimia anorganik dan kimia organik. Secara umum sifat air ini dipengaruhi oleh kedua macam kandungan bahan kimia tersebut.

Keasaman Air

Keasaman air diukur dengan pll meter. Keasaman ditetapkan berdasarkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air, Air buangan yang mempunyai pH tinggi atau rendah menjadikan air steril dan sebagai akibatnya membunuh mikroorganisme air yang diperlukan. Demikian juga makhluk lain, misalnya ikan tidak dapat hidup,Air yang mempunyai pH rendah membuat air menjadi korosif terhadap bahan konstruksi seperti besi. Buangan yang bersifat alkalis (basa) bersumber dari buangan mengandung bahan anorganik seperti senyawa karbonat, bikarbonat dan hidroksida. Buangan asam berasal dari bahan kimia yang bersifat asam, misalnya buangan mengandung asam khlorida, asam sulfat dan lain-lain.

Alkalinitas

Tinggi rendahnya alkalinitas air ditentukan senyawa karbonat, bikarbonat, garam hidroksida, kalium, magnesium dan natrium dalam air. Semakin tinggi kesadahan suatu air semakin sulit air membuih. Penggunaan air untuk ketel selalu diupayakan air yang mempunyai kesadahan rendah karena zat tersebut dalam konsentrasi tinggi menimbulkan terjadinya kerak pada dinding dalam ketel maupun pada pipa pendingin. Oleh sebab itu untuk menurunkan kesadahan air dilakukan pelunakan air. Pengukuran alkalinitas air adalah pengukuran kandungan ion CaCO3, ion Ca, ion Mg, bikarbonat, karbonat dan lain-lain.

Besi dan Mangan

Besi dan mangan yang teroksida dalam air berwarna kecoklatan dan tidak larut, menyebabkan penggunaan air menjadi terbatas. Air tidak dapat dipergunakan untuk keperluan rumah tangga dan industri. Kedua macam bahan ini berasal dari larutan batu-batuan yang mengandung senyawa Fe atau Mn seperti pyrit, kematit, mangan dan lain-lain. Dalam limbah industri, besi berasal dari korosi pipa-pipa air, material logam sebagai hasil reaksi elektro kimia yang terjadi pada permukaan. Air yang mengandung padatan larut mempunyai sifat mengantarkan listrik dan ini mempercepat terjadinya korosi.

Chlorida

Chlorida banyak dijumpai dalam pabrik industri kaustik soda. Bahan ini berasal dari proses elektrolisa, penjernihan garam dan lain-lain. Chlorida merupakan zat terlarut dan tidak menyerap. Sebagai Chlor bebas berfungsi desinfektans, tapi dalam bentuk ion yang bersenyawa dengan ion natrium menyebabkan air menjadi asin dan merusak pipa-pipa instalasi.

Phosphat

Kandungan phosphat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan organisme lainnya. Phosphat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang mengandung senyawa phosphat. Dalam industri kegunaan phosphat terdapat pada ketel uap untuk mencegah kesadahan. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel ini menjadi sumber phosphat. Pengukuran kandungan phosphat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar phosphat sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan menghalangi kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan airakan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dan kesuburan tanaman lainnya.

Sulfur

Sulfat dalam jumlah besar akan menaikkan keasaman air. Ion sulfat dapat terjadi secara proses alamiah. Sulfur dioxida dibutuhkan pada sintesa. Pada industri kaustik soda ion sulfat terdapat sewaktu pemurnian garam. Ion sulfat oleh bakteri direduksi menjadi sulfida pada kondisi anaerob dan selanjutnya sulfida diubah menjadi hidrogen sulfida. Dalam suasana aerob hidrogen sulfida teroksidasi secara bakteriologis menjadi sulfat. Dalam bentuk H₂S bersifat racun dan berbau busuk. Pada proses digester lumpur gas H₂S yang bercampur dengan metan CH₄ dan CO₂ akan bersifat korosif. H₂S akan menghitamkan air dan lumpur yang bila terikat dengan senyawa besi membentuk Fe2 S.

Nitrogen

Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan oleh bakteri berubah menjadi amonia. Dalam kondisi aerobik dan dalam waktu tertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat dapat digunakan oleh algae dan tumbuh-tumbuhan lain untuk membentuk protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk protein hewan. Perusakan protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan amonia. Nitrit menunjukkan jumlah zat nitrogen yang teroksidasi. Nitrit merupakan hasil reaksi dan menjadi amoniak ataudioksidasi menjadi nitrit. Kehadiran nitrogen ini sering sekali dijumpai sebagai nitrogen nitrit.

Logam Berat dan Beracun

Logam berat pada umumnya seperti cuprum (tembaga), perak, seng, cadmium, air raksa, timah, chromium, besi dan nikel. Metal lain yang juga termasuk metal berat adalah arsen, selenium, cobalt, mangan dan aluminium. Cadmium ditemukan dalam buangan industri tekstil, elektro plating, pabrik kimia. Chromium dijumpai dalam 2 bentuk yaitu chrom valensi enam dan chrom valensi tiga. Chrom valensi enam ditemukan pada buangan pabrik aluminium dan cat, sedang chrom trivalen ditemukan pada pabrik tekstil, industri gelas dan keramik.

Plumbum terdapat dalam buangan pabrik baterai, pencelupan dolt cat. Logam ini dalam konsentrasi tertentu membahayakan bagi manusia.

Fenol

Istilah fenol dalam air limbah tidak hanya terbatas pada fenol (C₆H₅ – OH) tapi bermacam-macam campuran organik yang terdiri dari satu atau lebih gugusan hidroxil. Fenol yang dengan konsentrasi 0,005/liter dalam air minum menciptakan rasa dan bau apabila bereaksi dengan chlor membentuk chlorophenol. Sumber fenol terdapat pada industri pengolahan minyak, batubara, pabrik kimia, pabrik resin, pabrik kertas, tekstil.

Biochemical Oxigen Demand (BOD)

Dalam air buangan terdapat zat organik yang terdiri, dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen dengan unsur tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang dan lain-lain yang cenderung menyerap oksigen. Oksigen tersebut dipergunakan untuk menguraikan senyawa organik. Pada akhirnya kadar oksigen dalam air buangan menjadi keruh dan kemungkinan berbau. Pengukuran terhadap nilai Biochemical Oxigen Demand (BOD) adalah kebutuhan oksigen yang terlarut dalam air buangan yang dipergunakan untuk menguraikan senyawa organik dengan bantuan mikroorganisme pada kondisi tertentu. Pada umumnya proses penguraian terjadi secara baik yaitu pada temperatur 20°C dan waktu 5 hari. Oleh karena itu satuannya biasanya dinyatakan dalam mg perliter atau kg.

Chemical Oxigen Demand (COD)

Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen ini adalah COD. Pengukuran ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam. Nilai BOD selalu lebih kecil daripada nilai COD diukur pada senyawa organik yang dapat diuraikan maupun senyawa organik yang tidak dapat berurai.

Lemak dan Minyak

Lemak dan minyak ditemukan mengapung di atas permukaan air meskipun sebagian terdapat di bawah permukaan air. Lemak dan minyak merupakan senyawa ester dari turunan alkohol yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Lemak sukar diuraikan bakteri tapi dapat dihidrolisa oleh alkali sehingga membentuk senyawa sabun yang mudah larut. Minyak pelumas yang berasal dari minyak bumi dipakai dalam pabrik dan terbawa air cucian ketika dibersihkan. Sebagai alat pencuci Bering Pula digunakan minyak pelarut. Adanya minyak dan lemak di atas permukaan air merintangi proses biologi dalam air sehingga tidak terjadi fotosintesa.

Karbohidrat dan Protein

Karbohidrat dalam air buangan diperoleh dalam bentuk sellulosa, kanji, tepung dextrim yang terdiri dari senyawa karbon, hidrogen dan oksigen, baik terlarut maupun tidak larut. Pada protein yang berasal dari bulu binatang seperti sutra dengan unsur persenyawaan yang cukup kompleks mengandung unsur nitrogen. Baik protein maupun karbohidrat mudah rusak oleh mikroorganisme dan bakteri

Zat Warna dan Surfaktan

Timbulnya dalam air buangan adalah karena adanya senyawa organik yang larut dalam air. Zat aktif permukaan ini (surfaktan) sangat sukar berurai oleh aktivitas mikroorganisme. Demikian juga zat warna yang merupakan senyawa aromatik sukar berurai. Di antara zat warna ini ada yang mengandung logam berat seperti chrom atau tembaga.

c.    Karakteristik biologi

Karakteristik biologi antara lain buangan biologis misal darah/isi perut/lemak dari potongan hewan, coliform dan mikroorganisme, insect fragmen, rodent exeretes ds.

DASAR ANALISA PARAMETER LIMBAH

Analisa parameter limbah terdiri dari :

1.     PARAMETER FISIKA

a.  PADATAN

Parameter ini meliputi penetapan padatan total, padatan terlarut dan padatan tersuspensi secara gravimetri pada pemanasan 103 ^o C – 105^o C.

Prinsip penetapan :

a.     Padatan total

Contoh serba sama (homogen) diuapkan dalam cawan yang sudah diketahui beratnya dan dikeringkan sampai berat konstan dalam oven suhu 103 ^o C – 105 ^o C

b.     Padatan terlarut

Contoh disaring daengan saringan standart (whatman 42) dan filtratnya diuapkan dalam cawan dengan dikeringkan sampai berat konstan dalam oven oven pada suhu 103 ^o C – 105 ^o C

c.      Padatan tersuspensi

Contoh serba sama (homogen) disaring melalui saringan dengan ukuran pori = 2 mikrometer yang sudah diketahui beratnya dan padatan yang tertinggal di atas saringan dikeringkan sampai berat konstan pada suhu 103 ^o C – 105 ^o C. Penambahan berat saringan menyatakan padatan tersuspensi.

b.  KEKERUHAN

Kekeruhan adalah sifat pembiasan dan atau penyerapan optik dari suatu cairan, dihitung dalam satuan Nefelometrik Turbidity Unit (NTU) atau Unit kekeruhan Nefelometri (UKN).

Prinsip :

Metode ini didasarkan pada perbandingan intensitas cahaya yang diserap dan dibiaskan oleh contoh uji dengan intensitas cahaya suspensi referensi standar. Semakin tinggi intensitas cahaya tersebar maka semakin tinggi kekeruhan.

c.  DAYA HANTAR LISTRIK (DHL)

Daya hantar listrik adalah kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik yang dinyatakan dalam µmhos/cm (µS/cm).

Prinsip penetapan :

Daya hantar listrik diukur dengan elektrode konduktometri dengan menggunakan larutan Kalium Klorida, KCl sebagai larutan baku pada suhu 25 ^o C.

d.  pH (DERAJAT KEASAMAN)

pH larutan adalah minus logaritma konsentrasi ion ihidrogen yang ditetapkan dengan metode pengukuran secara potensiometri dengan menggunakan pH meter.

Prinsip pengujian :

Metode pengukuran pH berdasarkan pengukuran aktifitas ion hidrogen secara potensiometri/elektrometri dengan menggunakan pH meter.

e.  SUHU

Prinsip pengujian :

Air raksa dalam termometer akan memuai atau menyusut sesuai dengan panas air yang diperiksa, sehingga suhu air dapat dibaca pada skala termometer (^oC)

f.   WARNA

Warna alami dari air dapat disebabkan oleh adanya ion logam (besi dan mangan), humus, plankton, tumbuhan air dan dinyatakan dalam satuan warna unit Pt-Co.

Prinsip pengujian :

Membandingkan warna dari contoh uji dengan warna larutan baku yaitu larutan platina kobalt dengan mata.

Cara uji ini digunakan untuk menentukan warna air secara visual.

2.     PARAMETER KIMIA

1.  ZAT ORGANIK( BILANGAN / ANGKA PERMANGANAT

Adannya zat organik dalam air menunjukan bahwa air tersebut telah tercemar oleh kotoran manusian, hewan atau sumber lain. Zat organik merupakan bahan makanan bakteri atau mikroorganisme lainya. Makin tinggi kandungan zat organik didalam air, maka semakin jelas bahwa air tersebut telah tercemar.

Bilangan / angka permanganat adalah jumlah mg KMnO₄ yang diperlikan untuk mengoksidasi zat organik yang terkandung di dalam satu liter contoh air dengan pendidihan selama 10 menit. Penentuan zat organik dengan cara oksidasi dapat dilakukan dalam suasana asam maupun basa.

a.            Metode asam untuk air yang mengandung ion Cl < 300 ppm

Prinsip metode asam :

Zat organik didalam sampel dioksidasi oleh KMnO₄ berlebih dalam keadaan asam dan panas. Sisa KMnO₄ direduksi dengan larutan asam oksalat berlebih. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO_4.

b.            Metode basa untuk air yang mengandung ion Cl > 300 ppm

Prinsip metode basa :

Sampel dididihkan terlebih dahulu dengan NAOH selanjutnya dioksidasi oleh KMnO₄  berlebih. Sisa KMnO₄ direduksi oleh asam oksalat berlebih. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO_4.

Gangguan

1.    Ion sulfida dan nitrit, untuk menghilangkan harus dipanaskan dengan H₂SO₄ encer sampai H₂S dan nitrit hilang.

2.    Garam ferro dapat dihilangkan dengan penambahan beberapa tetes KMnO₄ sebelum dianalisa sampailarutan tepat merah muda.

3.    Bila harus disimpan lebih dari satu hari, lebih baik diasamkan kurang dari 5 ( pH<5 )

Reaksi Yang Terjadi

Kondisi asam :

C_xH_yO_z  +  MnO₄^-_(excessive) + H⁺ à  CO₂  + H₂O + Mn²⁺

MnO₄^- _(residue) + C₂O₄^2-_(excessive) + H+ à  CO₂  + H₂O + Mn²⁺

C₂O₄^2-_(residue) + MnO₄^-  + H⁺ à  CO₂  + H₂O + Mn²⁺

Oksidasi KMnO₄  dalam kondisi basa :

C_xH_yO_z  +  MnO₄^-_(excessive) + OH^- à  CO₂  + H₂O + MnO₂

MnO₄^- _(residue) + C₂O₄^2-_(excessive) + H⁺ à  CO₂  + H₂O + Mn²⁺

C₂O₄^2-_(residue) + MnO₄^- + H⁺ à  CO₂  + H₂O + Mn²⁺

2.  Kesadahan Air 

Kesadahan adalah daya ( kemampuan ) air untuk mengendapkan sabun. Sabun diendapkan terutama oleh Ca²⁺  dan Mg²⁺ yang ada dalam air, serta diendapkan oleh logam polivalen seperti Al³⁺, Fe³⁺, Sr²⁺, dan Zn²⁺, Mn²⁺ juga oleh ion hidrogen. Tetapi karena ion selain Ca dan Mg kadarnya sangat sedikit di air alam maka kesadahan hanya ditentukan oleh Ca  dan Mg. Tetapi bila ion-ion logam yang menimbulkan kesadahan berjumlah cukup besar, harus dimasukan dalam perhitungan.

>>>> Kesadahan ada dua macam

1. Kesadahan sementara, ion Ca  dan Mg berada sebagai HCO^3- 

Kesadahan ini dapat dihilangkan dengan pemanasan

2. Kesadahan tetap, ion Ca dan Mg berada sebagai CO³⁼

Kesadahan ini tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan, hanya dapat dilunakkan.

KESADAHAN JUMLAH

PRINSIP

Etilen Diamin Tetra Acetid Acid (EDTA) dan garamnya membentuk senyawa komplek yang larut bila bereaksi dengan kation logam. Bila indikator Erichrom Black T (EBT) ditambahkan kepada suatu larutan yang mengandung ion Ca dan Mg pad pH 10 0,1 larutan akan menjadi merah anggur. Bila kemudian dititrasi dengan EDTA, ion Ca dan Mg akan terikat sebagai komplek. Pada titik akhir titrasi yaitu bila seluruh ion Ca dan Mg sudah terikat oleh EDTA, larutan yang berwarna merah anggur akan berubah menjadi biru :

Rumus EDTA

Titrasi harus dilakukan kurang dari 5 menit untuk mengurangi kemungkinan terjadinya endapan CaCO3. Suhu titrasi paling baik pada suhu kamar, karena pada suhu rendah perubahan warna agak lambat dan pada suhu tinggi akan terjadi kerusakan indikator.

REAKSI :

GANGGUAN

a. Selain Ca2+ dan Mg2+ beberapa kation seperti Al3+, Fe2+,Fe3+, Mn2+, Zn2+, dapat bergabung dengan EDTA, terutama pada air limbah industri, air tanah yang konsentrasinya lebih dari beberapa mg/liter sehingga harus dihilangkan dahulu.

b. Sampel yang keruh juga mengganggu dan mengurangi jelasnya warna. Pengendapan CaCO3 harus dihindari sebab akan mengurangi kadar kesadahan total terlarut, yaitu dengan pengasaman (pH 3) dan pengadukan sehingga CO2 lenyap.

c. Pengawetan sampel, suasana harus asam (pH < 5).

3.  SULFIDA

Sulfida sering terdapat dalam air tanah, terutama pada sumber air panas dan umum terdapat pada air limbah, yang berasal dari bagian dekomposisi senyawa organik, kadang – kadang dari limbah industri tetapi sebagian besar dari reduksi sulfat oleh bakteri. H₂S menyebabkan bau tidak sedap. H₂S sangat toksik dan secara langsung bereaksi dengan logam, serta tidak langsung akan menyebabkan korosi pada pipa saluran, sebab mengoksidasi secara biologi menjadi asam sulfat pada dinding pipa.

Ada 3 macam bentuk sulfida :

a.     Total Sulfida

Terdiri dari H₂S terlarut dan HS ^– kadang metalic sulfida terdapat dalam zat tersuspensi ion S₂= sulfida tidak ada pada pH < 13

b.     H₂S terlarut

Akan tersisa atau tertinggal setelah dipisahkan dengan zat tersuspensi.Misalnya : dengan cara flokulasi dan settling.

c.       HS^- → dihitung dari konsentrasi H₂S terlarut dan pH sampel.

Prinsip (Metode Titrimetri)

Sulfida di dalam larutan asam bila bereaksi dengan Iod terlebih akan dioksidasi menjadi sulfur. Kelebihan Iod akan dititrasi kembali dengan larutan Natrium tiosulfat.

4.  KEASAMAN JUMLAH (ACIDITY) DAN KEBASAAN JUMLAH

a.   Keasaman jumlah adalah:

Banyaknya basa yang diperlukan untuk menetralkan zat asam di dalam 1 liter sample.

b.   Kebasaan jumlah adalah

Banyaknya asam yang diperlukan untuk menetralkan zat basa di dalam 1 liter sample.

Keasaman dalam air disebabkan oleh asam mineral dan CO_2.

Alkaliniti dalam air disebabakan oleh ion-ion CO₃^2-, HCO₃^-, OH^-, BO₃^3-, PO₄^3-,, SiO₄^4- dsb.

Air irigasi tidak boleh mengandung alkalinity yang tinggi.

Air ledeng:

- Bila alkaliniti tinggi, air menjadi agresip dan terjadi karat.

- Bila alkaliniti lebih sedikit, dapat menyebabkan kerak CaCO_3.

Air buangan

Bila alkaliniti tinggi menunjukkan adanya garam dari asam lemah seperti asetat, propianat, amoniak dan SO₃⁼

PRINSIP

Acidity ditetapkan melalui titrasi asam basa, basa kuat seperti NaOH menetralkan zat asam sampai TAT (Titik Ekivalen), alkalinitas ditetapkan melalui titrasi asam basa melalui titrasi asam basa, asam kuat seperti H₂SO₄ dan HCl menetralkan zat basa sampai titik akhir titrasi (titik ekivalen) ± pada pH 8,3 dan pH 4,5.

5.  DO dan BOD

BOD atau Biochemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologis merupakan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organismee untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan dalam air. Dengan kata lain, BOD menunjukkan kebutuhan oksigen oleh organismee untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan yang terlarut dalam air.( Metclaf,Eddy. 2003. Waste Water Engineering Design).

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. (Alaert.G dan Sri Sumestri Santika,Msc. 1984. Metoda Penelitian Air).

Metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. 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). Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut :

Pengganggu

Ø Zat beracun

untuk gangguan zat beracun tidak dapat dihilangkan sama sekali tetapi untuk mengurangi menguranginya dilakukan pengurain contoh uji supaya dosis zat beracun dapat berada di bawah konsentrasi yang berbahaya. Cara ini terbatas karena kadar O₂ terlarut dalam contoh uji terbatas hingga pengenceran maximal yang diperbolehklan adalah 10x.

Ø Residu Senyawa klorin

ü Menghapus senyawa klorin tapi tidak terdeteksi tambahkan inokulum pada air pengencer.

ü Jika senyawa klorin terdeteksi, lakukan dengan penambahan Na₂SO₃ 5cc dalam air pengencer.

Ø Contoh uji mengandung senyawa toksik lain

Terhadap contoh-contoh uji yang mengandung senyawa toksik, lakukan perlakuan khusus untuk menghilangkannya. Salah satu perlakuan adalah dengan cara pengenceran.

Ø Supersaturated DO

Jika contoh mempunyai kadar DO 9 mg/L kemungkinan terjadi pada contoh yang mempunyai suhu yang sangat dingin. Pada kasus ini contoh uji dikondisikan pada suhu 20°C atau kocok dengan shacker dan di aerasi dengan udara bersih.

6.  KADAR BESI

Metode analisis besi yang sering digunakan adalah dengan spektrofotometri sinar tampak, karena kemampuannya dapat mengukur konsentrasi besi yang rendah. Analisis kuantitatif besi dengan spektrofotometri dikenal dua metode, yaitu metode orto-fenantrolin dan metode tiosianat. Besi bervalensi dua maupun besi bervalensi tiga dapat membentuk kompleks berwarna dengan suatu reagen pembentuk kompleks dimana intensitas warna yang terbentuk dapat diukur dengan spektrofotometri sinar tampak.

a.     Metode tiosianat

Besi (III) bereaksi dengan tiosianat untuk menghasilkan sederet senyawa berwarna merah tua, yang tetap dalam larutan sejati. Sedang Besi (II) tak bereaksi. Bergantung pada tiosianat, dapat diperoleh sederet kompleks; kompleks ini berwarna merah dan dapat dirumuskan sebagai [Fe(SCN)n]^3-n dengan n = 1,......6.Pada konsentrasi tiosianat yang rendah, spesi berwarna yang melimpah adalah [Fe(SCN)]²⁺,pada konsentrasi tiosianat 0,1 M sebagian besar adalah [Fe(SCN)₂]+ dan pada konsentrasi tiosianat yang sangat tinggi, rumusnya adalah [Fe(SCN)₆]^3-. Dalam penetapan, digunakan tiosianat yang berlebih untuk meningkatkan intensitas dan kemantapan warna. Asam-asam kuat ditambahkan untuk menekan hidrolisis.

Pengganggu :

Adanya perak, tembaga, nikel,kobalt, titanium, uranium, molibdenum, merkurium, zink, kadmium, bismut, fosfat, arsenat, fluorida, oksalat, dan tartrat bisa mengganggu penetapan.

Bila terdapat zat-zat pengganggu dalam jumlah besar, dapat dilakukan langkah berikut :

-      Mengendapkan besi dengan larutan amonia sedikit berlebih dan larutkan endapan dalam asam klorida encer

-      Ekstrak besi (III) tiosinat tiga kali atau lebih dengan dietil eter murni atau dengan campuran pentanol dan dietil eter murni, dan gunakan lapisan organik itu untuk pembanding warna.

b.     Metode orto fenantrolin

Besi (II) bereaksi dengan orto fenantrolin membentuk kompleks jingga merah [C₁₂H₈N₂)₃Fe]²⁺. Intensitas warna tak bergantung apda keasaman dalam jangka pH 2-9, dan stabil untuk waktu lama. Besi (III) dapat direduksi dengan hidroksilamonium klorida. Kompleks besi (III) jingga kemerahan dapat ditetapkan secara spektrofotometri pada panjang gelombang 515 nm, sedangkan kompleks besi (II atau III) kuning  ditetapkan pada panjang gelombang 396 nm.

7.  KLORIDA

Kebanyakan klorida larut dalam air,seperti merkurium ( I ) Klorida, ( Hg₂Cl₂ ), Perak Klorida, ( AgCl ), Timbal Klorida, ( PbCl₂ ) yang ini larut sangat sedikit dalam air dingin, tetapi mudah larut dalam air mendidih, sedangkan tembaga ( I ) Klorida, ( CuCl ), bismuth oksiklorida, ( BiOCl ), stibium oksiklorida, ( SbOCl ), dan Merkurium ( II ) oksiklorida,(Hg₂OCl₂ ), tak larut dalam air.Untuk mempelajari reaksi-reaksi ini,pakailah larutan natrium klorida, NaCl 0.1 M.

Analisa Kualitatif

Analisa klorida secara kualitatif dapat dilakukan dengan beberapa cara,diantaranya :

1.     Dengan larutan Perak Nitrat

Jika larutan encer suatu senyawa klorida direaksikan dengan larutan perak nitrat,akan terjadi endapan putih bergumpal yang tidak larut dalam asam nitrit encer dan mudah larut dalam ammonia,dengan mengasamkan larutan amoniak ini dengan asam nitrat encer akan terbentuk kembali.Endapan putih yang terjadi berupa perak klorida yang tidak akan larut kembali dalam asam nitrat encer.Dengan penambahan ammonia,terjadi komplek perak diamonium yang larut.Jika larutan yang mengandung ion klor ini diasamkan,perak klorida akan terbentuk kembali dan akan mengendap.

2.     Dengan Kalium Permanganat atau Mangan Dioksida

Jika suatu senyawa klorida dipanaskan dengan kalium permanganate atau mangan dioksida,akan terjadi uap yang berwarna hijau pucat dan menyebabkan kertas kanji-kalium iodide berwarna biru.Dengan mengoksidasi kalium permanganate atau mangan dioksida akan terjadi klor yang akan mengoksidasi iodide dalam kertas kalium menjadi iod,yang kemudian dengan amilum memberikan warna biru.

( Roth.H.J.1998 ).

Analisis Klorida Secara Kuantitatif

Analisa klorida secara kuantitatif dapat dilakukan dengan beberapa cara , diantaranya analisa secara titrimetri dengan menggunakan metode argentometri.Metode yang sering digunakan pada penetapan klorida adalah metode argentometri.Metode argentometri ( titrasi pengendapan ) yang tergolong pada pemeriksaan kimia secara titrimetri/volumetrik.

1.     Prinsip

Dalam larutan netral atau sedikit basa,kalium kromat dapat menunjukkan titik akhir titrasi klorida dengan perak nitrat.Perak klorida yang terbentuk diendapkan secara kuantitatif sebelum warna merah perak kromat terbentuk.

Reaksi

AgNO₃ + NaCl           AgCl + NaNO₃

AgNO₃ + KCl             AgCl + KNO₃

Dalam titrasi pengendapan zat yang ditentukan bereaksi dengan zat pentiter membentuk senyawa yang sukar larut dalam air,syarat-syaratnya :

a.  Terjadinya kesetimbangan serbaneka harus berlangsung dengan cepat;

b.   4 zat yang akan ditentukan akan bereaksi secara stoikiometri dengan zat pentiter;

c.   Endapan yang terbentuk harus sukar larut sehingga terjamin,harus tersedia cara penentuan titik akhir yang sesuai;

d.  Kesempurnaan reaksi sampai 99,9 %.

Beberapa cara titrasi pengendapan yang melibatkan ion perak,diantaranya adalah cara mohr,cara volhard dan cara fajans.Pada cara mohr ion-ion halide (Cl^-,Br^-,I^-) ditentukan dengan larutan baku perak nitrat,dengan memakai ion kromat atau peralatan yang sesuai untuk menentukan titik akhir titrasi.Titrasi larutan ion klorida 0,1 M dengan cara mohr,reaksinya sebagai berikut :

Ag^- + Cl^-               AgCl

Cara titrasi volhard dapat pula digunakan untuk menentukan ion-ion halide dengan cara titrasi kembali.Penentuan ion klorida agak rumit dengan titrasi ini,lantaran kelarutan AgCl lebih tinggi daripada kelarutan AgSCN, maka pada penentuan ion klorida dengan cara volhard,titrasi harus dihentikan pada saat timbulnya warna merah pertama kali,atau titrasi kembli dilakukan setelah AgCl dipisahkan terlebih dahulu.

2.     Ion-ion Pengganggu

Ion-ion yang dapat mengganggu dalam penetapan kadar klorida metode argentometri atau pengendapan adalah : Bahan-bahan yang terdapat dalam air minum dalam jumlah yang normal tidak mengganggu ; Bromida,Iodida dan Sianida Ekivalen dengan konsentrasi klorida;Ion sulfide ferri sulfat dan sulfat mengganggu,tetapi dapat dihilangkan dengan penambahan hydrogen peroksida; ion sulfide,ferri sulfat dan sulfat mengganggu,tetapi dapat dihilangkan dengan penambahan hydrogen peroksida; Ortofosfat yang lebih dari 25 mg/L mengganggu dengan membentuk endapan perak fospat; Besi yang lebih dari 10 mg/L mengaburkan titik akhir.

8.   COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)

COD adalah jumlah miligram oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik yang ada dalam satu liter contoh air dengan menggunakan oksidator Kalium Dikromat dan Asam Sulfat.

Prinsip pengujian

1.  Zat organik dioksidasi sempurna oleh Asam Sulfat dan Kalium Dikromat berlebih yang diketahui normalitasnya.

2.   Kelebihan Kalium Dikromat dititrasi dengan Ferro Amonium Sulfat dengan indikator feroin sampai warna menjadi merah bata.

Reaksi

K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + organik → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O + CO₂

K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ + 6Fe(NH­₄)₂(SO₄)₂ → K₂SO₄ + Cr(SO₄)₃ + 3Fe(SO₄)₃ + 6(NH₄)₂SO₄ + 7H₂O

Pengganggu

1.  Adanya kandungan khlorida dan Nitrit dapat mengganggu proses penetapan COD.Kandungan khlorida sampai dengan 2000 mg/L dapat dieliminasi dengan penambahan Merkuri Sulfat (HgSO₄ : Cl = 10 : 1 ).

2.   Dikarenakan konsentrasi nitrit dalam air jarang melebihi 1-2 mg/L NO₂-N sehingga gangguan ini dapat diabaikan , sedangkan gangguan nitrit yang sgnifikan (kadar tinggi) dapat dieliminasi dengan penambahan 10 mg asam Sulfamat setiap mg NO₂-N.