ANALISIS KUALITAS AIR TANAH DENGAN PARAMETER FISIKA DAN
KIMIAPada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah
kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.MakalahDisusun untuk
Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Kimia Lingkungan
Disusun oleh:Chitta Putri Noviani109096000007
PROGRAM STUDI KIMIAJURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAMFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS ISLAM NEGERI
JAKARTA2011 M / 1433 H
ABSTRAKDewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat
perhatian yang seksama dan cermat. Karena untuk mendapatkan air
yang bersih, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi
barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh
bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari
kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan
kegiatan-kegiatan lainnya.Dilakukan analisis terhadap parameter air
tanah, uji sifat fisik dan kimia. Uji sifat fisik, yaitu pH pada
sampel 5B menunjukkan bahwa nilai pH sampel berada dibawah batas
yang diperbolehkan. Sedangkan uji sifat fisik temperature semua
sampel berada pada temperature yang sesuai. Uji sifat kimia, yaitu
kadar fosfat dengan metode asam askorbat dan ammonia dengan metode
Phenat, semua sampel menunjukkan masih dibawah batas maksimum yang
yang diperbolehkan. Sedangkan untuk uji Fe pada sampel 2A, 2B, 3B,
4A, 4B, 6A, 6B konsentrasinya melebihi kadar maksimum dan uji Mn
pada semua sampel kecuali 1B, 5A dan 6A telah melebihi batas kadar
maksimum yang diperbolehkan.Kata Kunci : air tanah, pH,
temperature, fosfat, ammonia, Fe, Mn, metode Asam Askorbat, metode
Phenat
ABSTRACToday the water becomes a problem that needs careful
attention and scrutiny. Because to get clean water, according to
certain standards, is now an expensive item because it has a lot of
water polluted by a variety of waste from human activities, both of
the activities of house hold waste, waste from industrial
activities and other activities.Conducted an analysis of ground
water parameters, test of physical and chemical properties. Test
the physical properties, namely pH on the sample 5B show that the
sample pH value is below the exposure limits. While testing the
physical properties of temperatures of all samples are at the
appropriate temperature. test chemical properties, namely levels of
phosphate by the method of ascorbic acid and ammonia with Phenat
method, all samples show still below the maximum limit allowed. As
for the test Fe on the sample 2A,2B,3B,4A,4B,6A,6B, that
concentration exceed the maximum limit and test Mn levels in all
samples except for1B,5Aand6Ahave exceededthem maximum allow able
levels.Keywords:groundwater,pH,temperature,phosphate,ammonia,Fe,Mn,ascorbic
acidmethod,thePhenat method
DAFTAR ISIAbstrakDaftar Isi iDaftar Tabel iiiDaftar Gambar
ivKata Pengantar vBAB IPendahuluanA. Latar Belakang 1B. Tujuan
Penelitian 2C. Manfaat Penelitian 2D. Pembatasan Masalah 2BAB II
Tinjauan PustakaA. Air 31. Pengertian Air 32. Sifat Fisik dan Kimia
Air 3B. Air Tanah 41. Pengertian Air Tanah 42. Pencemaran Air Tanah
7C. Standar Kualitas Air 7D. Sampling air 8E. Parameter Analisis
10F. Metode Penentuan Kualitas Air Tanah 121. Metode Asam Askorbat
122. Metode Phenat 13G. Instrumentasi 131. Spektrofotometer UV-Vis
132. Atomic Absorption Spectrophotometre (AAS) 14BAB III Metodologi
Penelitian1. Lokasi dan Waktu Penelitian 152. Bahan dan Alat
Penelitian 153. Prosedur Penelitian 15BAB IV Hasil dan Pembahasan
21BAB VPenutupA. Kesimpulan 31B. Saran 32Daftar Pustaka
DAFTAR TABELTabel 1. Lokasi Sampling 21Tabel 2. Hasil Analisa
Uji Fisik Sampel 22Tabel 3. Absorbansi Larutan Standar
Fosfat23Tabel 4. Konsentrasi Fosfat dalam Sampel24Tabel 5.
Konsentrasi Ammonia dalam Sampel26Tabel 6. Absorbansi Larutan
Standar Fe28Tabel 7. Nilai Absorbansi dan Konsentrasi Fe
Sampel28Tabel 8. Absorbansi Larutan Standar Mn29Tabel 9. Nilai
Absorbansi dan Konsentrasi Mn Sampel30
DAFTAR GAMBARGambar 1. Sumber Air Tanah5Gambar 2. Kurva
Kalibrasi Larutan Standar Fosfat24Gambar 3. Reaksi Pembentukan
Kompleks Indofenol25Gambar 4. Kurva Kalibrasi Larutan Standar
Ammonia26Gambar 5. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe 28Gambar 6.
Kurva Kalibrasi Larutan Standar Mn 29
KATA PENGANTARPuji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang
telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat
menyelesaikan penulisan makalah ini tepat pada waktunya.Makalah ini
disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Praktikum Kimia Lingkungan
di bawah bimbingan dosen, Ir. Etyn Yunita, M.Si dan Nita Rosita,
S.Si. Selain itu, makalah ini juga disusun agar saya dan teman
mahasiswa prodi Kimia 2009 Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta dapat lebih memahami prinsip sampling dan
analisis air tanah serta dapat mengetahui kadar pencemar air tanah
pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.Saya menyadari bahwa sebagai
manusia yang memiliki keterbatasan, tentu hasil karya ini tidak
mungkin luput dari kekurangan. Dengan upaya dan semangat
peningkatan pemahaman Islam, saya senantiasa mengharapkan
kontribusi pemikiran Anda, baik berupa saran, maupun kritik demi
penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi
kita semua. Amin.
Ciputat, 24 Desember 2011
Penulis
BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangAir mempunyai manfaat yang
sangat vital bagi kehidupan, karenanya tidak ada makhluk yang dapat
bertahan hidup tanpa air. Suplai air di alam tidak akan habis
karena air mengalami siklus yang terus menerus sebagaimana
digambarkan dalam siklus hidrologis. Kualitas air dapat turun ke
tingkat dimana air tidak berguna lagi, membahayakan atau bahkan
mematikan. Meskipun secara global kuantitas air di alam tidak
pernah berubah,tetapi kualitasnya terus mengalami penurunan jika
tidak dijaga dengan ketat melalui kontrol kualitas.
Manfaat air macam-macam misalnya untuk diminum, untuk zat
makanan pada tumbuhan, zat pelarut, pembersih dan sebagainya.Oleh
karena itu penyediaan air merupakan salah satu kebutuhan utama bagi
manusia untuk kelangsungan hidupnya dan menjadi faktor penentu
dalam kesehatan dan kesejahteraan manusia. Air yang bersih mutlak
diperlukan, kerena air merupakan salah satu media dari berbagai
macam penularan penyakit, terutama penyakit-penyakit perut. Dari
penelitian-penelitian yang dilakukan, bahwasanya penduduk yang
menggunakan air bersih mempunyai kecenderungan lebih kecil untuk
menderita sakit dibandingkan dengan penduduk yang menggunakan air
yang tidak bersih.Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu
mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Karena untuk
mendapatkan air yang bersih, sesuai dengan standar tertentu, saat
ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh
bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari
kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan
kegiatan-kegiatan lainnya. Oleh karena itu, analisis air sangat
diperlukan untuk mengetahui apakah air yang digunakan oleh kegiatan
manusia, khususnya untuk konsumsi secara tidak langsung, masih
layak digunakan atau tidak.B. Tujuan Penelitian1. Dapat melakukan
pengambilan sampel air untuk pengujian kualitas air2. Dapat
melakukan uji fisik kualitas air3. Mengetahui kadar bahan pencemar
air tanah pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan4. Meningkatkan
dan menambah pengetahuan kepada mahasiswa dalam hal kualitas
lingkungan
C. Manfaat PenelitianManfaat penelitian ini adalah dapat
memberikan informasi kepada mahasiswa khususnya, dan masyarakat
pada umumnya, kelayakan air tanah pada beberapa rumah makan di
Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah
Jakarta.
D. Batasan MasalahDalam laporan ini peneliti hanya melakukan uji
pH, temperatur, menentukan kadar fosfat, ammonia, dan logam besi
(Fe) dan mangan (Mn) dalam sampel air tanah pada beberapa rumah
makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta yang digunakan untuk keperluan sehari-hari
(makan, minum, mencuci sayuran, dll).
BAB IITINJAUAN PUSTAKAA. Air1. Pengertian AirAir adalah senyawa
yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat
ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71%
permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil)
tersedia di bumi.
Air merupakan sesuatu yang berbentuk cair yang bisa menyesuaikan
bentuk sesuai dengan wadahnya. Air juga merupakan salah satu
kebutuhan manusia yang sangat penting karena digunakan untuk minum,
masak, dan mencuci. Tetapi tidak semua air baik digunakan karena
air yang baik mempunyai ciri-ciri khusus yang menerangkan bahwa
kualitas air itu baik.
2. Sifat Fisik dan Kimia AirAir 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 standar,
yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0C).
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
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-).B. Air Tanah1.
Pengertian Air TanahAir tanah adalah air yang terdapat dalam
lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah
merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas
dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta
pemulihannya sulit dilakukan.Menurut Herlambang (1996) air tanah
adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang
antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung
membentuk lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan yang mudah
dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan
yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit
dilalui air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan
lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air
disebut akuifer. Menurut Krussman dan Ridder (1970) dalam Utaya
(1990) bahwa macam-macam akifer sebagai berikut:
Gambar 1. Sumber Air TanahSelain air sungai dan air hujan, air
tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam
menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk
kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan
industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan
air tanah telah mencapai 70%.Air tanah adalah bagian air yang
berada pada lapisan permukaan tanah. Kedalaman air tanah tidak sama
ada setiap tempat tergantung pada tebal-tipisnya lapisan permukaan
di atasnya dan kedudukan lapian air tanah tersebut. Permukaan yang
merupakan bagian atas dari tubuh air disebut permukaan preatik.
Volume air yang meresap ke dalam tanah tergantung pada jenis
lapisan batuannya. Terdapat dua jenis lapisan dalam tanah yaitu
lapisan kedap air (impermeable) dan lapisan tak kedap air
(permeable).Kadar pori lapisan kedap sangat kecil sehigga kemampuan
untuk meneruskan air juga kecil. Kadar pori adalah jumlah ruang di
celah butir-butir tanah yang dinyatakan dalam bilangan persen.
Sedangka pori kadar lapisan tak kedap air cukup besar. Oleh karena
itu kemampuan untuk meneruskan air juga besar. Air hujan yang jatuh
di daerah ini akan terus meresap ke bawah sampai berhenti di suatu
tempat setelah tertahan oleh lapisan yang kedap. Contoh lapisan
tembus air ialah pasir, padas, kerikil dan kapur. Lapisan-lapisan
ini merupakan tempat-tempat persediaan air yang baik karena
merupakan tempat berkupulnya air sehingga pada lapisan-lapisan
tersebut terbentuk tubuh air.Selain lapisan kedap dan lapisan tak
kedap juga terdapat lapisan peralihan yang merupakan variasi dari
kedua jenis lapisan tersebut. Tekanan air yang timbul dari air
tanah tak bebas tergantung pada perbedaan tinggi antara suatu
tempat dengan daerah tangkapan hujannya. Pada daerah yang letak air
tanahnya lebih rendah dari permukaan air tanahpada daerah tangkapan
hujannya, ir akan memancar keluar dari sumur yang di bor atau biasa
disebut sumur artesis. Air artesis ini biasanya sangat penting bagi
daerah yang kondisi tanahnya kering, air artesis ini dapat
memberikan air sebanyak 8.000.000 m3 perhari.Lapisan tanah
kaitannya dengan kemampuan menyimpan dan meloloskan air dibedakan
atas empat lapisan yaitu:
1. Aquifer, adalah lapisan yag dapat menyipan dan mengalirkan
air dalam jumlah besar. Lapisan batuan ini bersifat permeable
seperti kerikil, pasir dll.2. Aquiclude, adalah lapisan yang dapat
menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah
besar, seperti lempung, tuff halus dan silt.3. Aquifuge, adalah
lapisan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air, contohnya
batuan granit dan batuan yang kompak.4. Aquifard, adalah lapisan
atau ormasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat
melooskan air dalam jumlah yang terbatas.
2. Pencemaran Air TanahPencemaran air dapat dikelompokkan ke
dalam dua kategori yaitu: sumber langsung dan sumber tidak
langsung. Sumber sumber langsung adalah buangan yang berasal dari
sumber pencemarnya yaitu limbah hasil pabrik atau suatu kegiatan
dan limbah domestik berupa buangan tinja dan buangan air bekas
cucian,serta sampah. Pencemaran terjadi karena buangan ini langsung
di buang ke dalam badan air, (system) seperti sungai, kanal, parit
atau selokan. Sedangkan sumber sumber tidak langsung adalah
kontaminan yang masuk melalui air tanah akibat adanya pencemaran
pada air permukaan baik dari limbah industri maupun dari limbah
domestic.
C. Standar Kualitas AirSifat fisika dan komposisi kimia air
tanah yang menentukan mutu air tanah secara alami sangat
dipengaruhi oleh jenis litologi penyusun akuifer, jenis
tanah/batuan yang dilalui air tanah, serta jenis air asal air
tanah. Mutu tersebut akan berubah manakala terjadi intervensi
manusia terhadap air tanah, seperti pengambilan air tanah yang
berlebihan, pembuangan libah, dll Air tanah dangkal rawan
(vulnerable) terhadap pencemaran dari zat-zat pencemar dari
permukaan. Namun karena tanah/batuan bersifat melemahkan zat-zat
pencemar, maka tingkat pencemaran terhadap air tanah dangkal sangat
tergantung dari kedudukan akuifer, besaran dan jenis zat pencemar,
serta jenis tanah/batuan di zona takjenuh, serta batuan penyusun
akuifer itu sendiri. Mengingat perubahan pola imbuhan, maka air
tanah dalam di daerah-daerah perkotaan yang telah intensif
pemanfaatan air tanahnya, menjadi sangat rawan pencemaran, apabila
air tanah dangkalnya di daerah-daerah tersebut sudah tercemar. Air
tanah yang tercemar adalah pembawa bibit-bibit penyakit yang
berasal dari air (water born diseases).Dalam menjamin bahwa air itu
aman, higienis dan baik serta dapat digunakan untu konsumsi baik
secara langsung ataupun tidak langsung, maka harus terpenuhi
syarat- syarat berikut :1. Syarat FisikaSyarat fisika air adalah
harus bersih, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau.
Adanya perubahan sifat fisika dapat diketahui sejauh mana kualitas
air tersebut, tetapi bukan berarti bila sifat fisiknya baik, maka
kualitas air tersebut baik juga, tetapi harus dilakukan pengujian
parameter lainnya. Yang termasuk ke dalam parameter fisika adalah
bau, warna, rasa, temperatur, padatan terlarut, padatan tersuspensi
dan kekeruhan. 2. Syarat KimiaAir minum yang baik harus tidak
mengandung unsur-unsur kimia yang jumlahnya melebihi batas standar
air. Parameter ini merupakan pengujian yang lebih kuat daripada
parameter fisika dalam penentuan kualitas air. Yang termasuk ke
dalam parameter kimia adalah kesadahan, alkalinitas, besi, mangan,
klorida, zat organik, sulfat, fosfat, logam berat dan nitrogen
(nitrat, nitrit dan amonia).
D. Sampling AirPengambilan sampel atau sampling adalah
mendapatkan bagian yang mewakili parameter dalam air yang akan
diambil sampelnya. Pengambilan sampel air dilakukan sesuai dengan
ketentuan dan tujuan penggunaannya. Sampel-sampel harus
menggambarkan kondisi yang sebenarnya pada titik pengambilan
sampel. Volume dan frekuensi pengambilan sampel harus cukup. Setiap
sampel ditempatkan pada tempat tertutup, dan tidak mempengaruhu
parameter dalam air dan diberi label.
Pengambilan sampel berbeda-beda untuk setiap jenis sampel; ada
sampel sesaat, sampel gabungan waktu, dan sampel gabungan tempat.
Sampel sesaaat (Ram Sample) adalah sampel yang mewakili keadaan air
pada suatu saat dari suatu lokasi. Sampel Gabungan Waktu (Composite
Sample) adalah campuarn sampel-sampel sesaat yang diambil dari
lokasi yang berbeda. Sampel gabungan tempat (Integrated Sampel)
adalah campuran sampel-sampel sesaat yang diambil dari lokasi yang
berbeda pada waktu yang sama.
Cara kerja pengambilan sampel sesaat dapat digunakan untuk
pengambilan sampel air dari sumur, danau, parit, sungai, laut,
saluran pipa, bak penampungan generator uap, kolam, menara, dan
saringan air yang bertekanan. Sampel digunakan untuk analisa kimia,
fisika, bakteriologis, dan radioaktivitas. Bubuhkan bahan-bahan
kimia sebagai pengawet pada sampel air untuk analisa kimia, fisika,
radioaktivitas sesuai dengan unsure-unsur yang akan diperiksa dan
cara ujinya. Batasan waktu antara pengambilan dan analisa sampel,
harus sesingkat mungkin. Beri label atau penandaan pada
masing-masing sampel seperti: 1). Nomor sampel; 2). Tanggal dan
waktu pengambilan sampel; 3). Sumber sampel; 4). Titik lokasi; 5).
Sehu dan kecepatan alir; 6). Tipe dan jumlah sampel; 7). Hasil
analisa lapangan; 8). Tanda tangan pengambil sampel.
Cara kerja pengambilan sampel gabungan waktu dapat digunakan
untuk pengambilan sampel dari suatu persediaan aliran air atau
sumber air yang bertekanan. Sampel digunakan untuk analisa kimia
dan fisika. Bahan-bahan, pereaksi dan volume pengambilan sampel
sesuai dengan pengambilan sampel sesaat.
Cara kerja pengambilan sampel gabungan tempat dapat
diperguanakan untuk pengambilan sampel air sungai, danau laut, dan
bak penampung. Sampel digunakan untuk analisa kimia, fisika, dan
radioaktivitas. Bahan-bahan, pereaksi, dan volume pengambilan
sampel sesuai dengan pengambilan sampel sesaat.
E. Parameter Analisis Aira. pHpH air merupakan parameter yang
penting karena dapat mengetahui kemampuan air untuk membentuk kerak
(suasana basa) atau menyebabkan korosi (suasana asam) dan untuk
menyokong kehidupan mikroorganisme. Prinsip dasar pengukuran pH
adalah secara elektrometri. Pengukuran pH ini memanfaatkan hubungan
antara konsentrasi ion H+ dengan besarnya potensial sel.b.
SuhuTemperature adalah salah satu parameter yang menentukan
kelayakan suatu sumber air dapat dikonsumsi, karena suhu sangat
berperan dalam reaksi-reaksi kimia dan pertumbuha mikroba dalam
air. Mikroba yang merugikan bagi makhluk hidup dapat hidup pada
temperature tertentu sehingga jika kita menaikkan atau menurunkan
temperature, maka pertumbuhan mikroba tersebut terganggu.
c. Phospat (PO43-)Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah
sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap
senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi
atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Di daerah pertanian
ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai
melalui drainase dan aliran air hujan. Keberadaan senyawa fosfat
dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem
perairan. Bila kadar fosfat dalam air rendah, seperti pada air alam
(< 0,01 mg P/L), pertumbuhan dan ganggang akan terhalang.d.
Ammonia (NH4+)Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3.
Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas
(disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting
bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa
kaustik dan dapat merusak kesehatan. Keberadaannya dalam air dapat
mempengaruhi perubahan sifat fisik air dan kesehatan manusia yang
mengkonsumsi air tersebut.
e. Besi (Fe3+) Mangan (Mn2+)Mineral yang sering terkandung dalam
air dengan jumlah besar adalah Fe. Apabila Fe tersebut berada dalam
jumlah yang banyak, maka akan muncul berbagai gangguanlingkungan.
Kadar Fe dalam air tanah di wilayah Jakarta semakin meningkat.
Beberapa sumur memiliki kadar Fe yang melebihi standar baku mutu.
Intake Fe dalam dosis besar pada manusia bersifat toksik karena
besi Fe2+ bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan radikal
bebas.Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu-abu keputihan, memiliki
sifat yang mirip dengan besi (Fe), merupakan logam keras, mudah
retak, dan mudah teroksidasi. Logam Mn merupakan salah satu logam
dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, baik dalam bentuk oksida
maupun hidroksida. Logam Mn bereaksi dengan air dan larut dalam
larutan asam. Kadar Mn meningkat sejalan dengan meningkatnya
aktivitas manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan
bakar. Mangan yang bersumber dari aktivitas manusia dapat masuk
kelingkungan air, tanah, udara, dan makanan. Kadar mangan dalam
dosis tinggi bersifat toksik.Kandungan besi atau mangan dalam air
berbahaya bagi kesehatan. Jika zat tersebut berada dalam air maka
dapat menyebabkan rasa tidak enak dan noda. Kelebihan zat besi (Fe)
bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah, kerusakan usus,
penuaan dini hingga kematian mendadak, mudah marah, radang sendi,
cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis
ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit
kehitam hitaman, sakit kepala, dan gagal hati. ubuh manusia
mengandung Mn sekitar 10 mg dan banyak ditemukan di liver, tulang,
dan ginjal. Kelebihan Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat
dibanding besi. Toksisitas Mn hampir sama dengan nikel dan
tembaga.
F. Metode Penentuan Kualitas Air Tanah1. Metode Asam Askorbat
untuk Pengukuran Fosfat pada AirFosfat yang berasal dari air atau
air limbah alami biasanya berbentuk sebagai senyawa fosfat saja.
Senyawa fosfat dapat diklasifikasikan sebagai orthofosfat, fosfat
yang terkondensasi (pyro, metha, polifosfat lainnya), dan senyawa
fosfat yang terikat secara organic.Senyawa-senyawa fosfat yang
dapat dideteksi dengan cara colometri tanpa hidrolisis atau
oksidasi dengan pemanasan sampel disebut sebagai fosfor reaktif
atau ortho fosfat. Hidrolisis asam pada titik didih air mengubah
fosfat terlarut atau fosfat partikulat yang terkondensasi menjadi
orthofosfat terlarut. Istilah fosfat yang terhidrolisis asam lebih
disukai daripada fosfat terkondensasi. Fraksi-fraksi senyawa fosfat
yang terkonversi menjadi orthofosfat hanya oleh proses oksidasi
yang destruktif dari zat-zat organic disebut sebagai fosfat
organic. Total fosfat seperti juga fraksi fosfat yang terlarut atau
tersuspensi dapat dibagi secara analitik menjadi 3 bagian seperti
tersebut diatas.Metode ini menggunakan teknik oksidasi perssulfat
untuk membebaskan/ menetapkan fosfat organic. Metode colometrik
yang dipergunakan adalah metode asam askorbat. Ammonium molibdat
dan potassium antimonil fosfomolibdat yang teredeuksi menjai
molybdenum yang berwarna biru oleh asam askorbat.Metode asam
askorbat dapat dipergunakan untuk penetapan bentuk-bentuk fosfat
tertentu di dalam air minum, air permukaan, air payau, air limbah
rumah tangga, dan limbah industry. Cara uji ini digunakan untuk
penentuan kadar fosfat yang terdapat dalam air atau air limbah
antara 0.01-1.0 mg/L PO4-P dengan menggunakan metode asam askorbat
dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 880nm.
2. Metode Phenat untuk Pengukuran Ammonia (NH3-N) dalam Air
Ammonia dan hipoklorit dengan katalis sodium nitroprusside akan
menghasilkan intensitas senyawa biru dari indofenol yang diukur
dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 640nm. Cara uji ini
digunakan untuk penentuan kadar ammonia (NH3-N) dalam sampel aair
dengan metode Phenat yaitu dengan menggunakan spektrofotometer pada
panjang gelombang 640nm dan dengan konsentrasi NH3-N antara 0.1
mg/L sampai 0.6 mg/L
G. Instrumentasi1. Spektrofotometer UV-VISSpektrofotometri ialah
suatu analisis berdasarkan pengukuran intensitas cahaya yang
dipancarkan (It) dan secara tidak langsung cahaya yang diabsorb
(Ia) yang tergantung oleh warna dari suatu zat. Sedangkan alat yang
digunakan untuk mengukur intensitas cahaya tersebut disebut
Spektrofotometer. Hukum yang berlaku pada spektrofotometer adalah
Lambert-Beer. Persamaannya :A = .c.tDimana : A = absorbansi =
epsilon (tetapan)C = konsentrasit = tebal cuvet
Pada Spektrofotometer terbagi dalam 4 bagian penting, yaitu:a.
Sumber cahaya (sinar)b. Monokromatorc. Cuvet d. Detektor
2. Atomic Absorption Spectrophotometre (AAS)Spektrofotometer
serapan atom adalah metode analisis berdasarkan pada pengukuran
radiasi cahaya yang diserap oleh atom bebas. Analisis mengunakan
spektrofotometer serapan atom ini mempunyai keuntungan berupa
analisisnya sangat peka dan cepat, pengerjaanya relative
sederhana.Prinsip dasar SSA yang didasarkan pada proses penyerapan
energy radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat
energy dasar akan memberikan energy menjadi bacaan absorbans yang
sebanding dengan konsentrasi.Komponen-komponen utama yang menyusun
spektrofotometer serapan atom adalah sumber cahaya, atomizer,
monokromator, detektor dan penampilan data.
BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN1. Lokasi dan Waktu
PenelitianPenelitian ini dilakukan di Laboratorium Lingkungan Pusat
Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta sejak 27
September 2011 sampai 17 Oktober 2011.
2. Bahan dan Alat PenelitianSampel yang digunakan adalah air
tanah dari rumah makan di Pesanggrahan, sekitar wilayah kampus UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta.Bahan yang digunakan adalah Air suling
H2SO4 5N, Kalium antimonil tartrat, Ammonium molibdat, Asam
askorbat Larutan Fenol (C6H5OH), Natrium Nitroprusida (C5FeN6Na2O)
0,5 %, Larutan Alkalin Sitrat (C6H5Na3O7), Natrium Hipoklorit
(NaOCl) 5%, Larutan Pengoksidasi, Larutan induk Ammonia 1000 mg/L,
Larutan baku Ammonia 100 mg/L, Larutan baku Ammonia 10 mg/L,
Larutan induk Fe 1000 ppm, Larutan induk Mn 1000 ppm, HNO3 pekat,
Sampel Standar 1,0 ppm; 3,0 ppm; dan 6.0 ppm.Alat-alat yang
digunakan dalam penelitian ini adalah UV-VIS Spektrofotometer,
Timbangan analitik, Labu Erlenmeyer 125 mL, Labu ukur 100 mL; 250
mL; dan 1000 mL, Gelas ukur 25 mL dan 50 mL, Pipet volumetric 2 mL;
5 mL; 10 mL; 20 mL; dan 25 mL, Gelas piala 1000 mL, Neraca
analitik, Erlenmeyer 50 mL, Pipet tetes, AAS ( Atomic Absorption
Spectrophotometer ), Gelas ukur 100 mL, Beker glass 100 mL, Pipet
mikro,3. Prosedur Penelitian1. Persiapan wadah sampelUntuk analisa
kimia, dibutuhkan wadah penyimpan sampel yang bersih dari
kontaminan, yang dapat mengganggu hasil analisis. Pertama
dibersihkan dan dicuci botol sampel dengan sabun atau deterjen,
kemudian dibilas botol tersebut dengan air suling hingga bersih.
Lalu dibilas wadah tadi menggunakan larutan HNO3. Setelah itu,
dibilas lagi botol tadi menggunakan air suling hingga bersih.
Kemudian dikeringkan dengan cara membalikkan botol sampel.2.
Pengambilan air sampelUntuk analisis kimia dan fisika dari sampel
air, pengambilan sampel memiliki beberapa langkah. Dalam
pengambilan sampel pada aliran di bawah tekanan, diatur laju air
500ml/menit. Pengambilan sampel air dari kran atau klep, digunakan
pipa sambungan yang masuk ke dalam botol. Dialirkan sampel air
beberapa saat hingga air meluap sampai 10 kali volume botol sampel.
Ditutup botol sampel dengan segera, dihindari kontaminasi dengan
udara.3. Analisa Uji FisikParameter yang diuji pada uji fisik ini
ada dua, yaitu nilai pH dan temperatur dari sampel air minum isi
ulang. Kedua uji ini dilakukan bersamaan dengan menggunakan alat
pH-meter, yaitu dengan cara menyiapkan sampel dalam suatu wadah.
Dibersihkan pH-meter menggunakan aquades. Kemudian dikalibrasi
menggunakan larutan pH standard. Kemudian dibersihkan kembali
dengan aquades, lalu dicelupkan pH-meter pada sampel hingga nilai
pH dan temperatur yang terbaca stabil.
4. Analisis Kadar Fosfat1) Pembuatan Larutana) Larutan H2SO4 5
NDimasukkan dengan hati-hati 70 mL asam sulfat pekat ke dalam gelas
piala yang berisi 300 mL air suling dan diletakkan pada penangas
es. Larutan diencerkan dengan air suling sampai 500 mL lalu
dihomogenkan.b) Larutan kalium antimonil tartratSebanyak 1.3715 g
kalium antimonil tartrat dilarutkan dengan 400 mL air suling dalam
labu ukur 500 mL yang kemudian ditambahkan air suling hingga tepat
tanda tera dan dihomogenkan.c) Larutan ammonium molibdatSebanyak 20
g ammonium molibdat dilarutkan ke dalam 500 mL air suling kemudian
dihomogenkan.d) Larutan Asam AskorbatSebanyak 1.76 g asam askorbat
dilarutkan ke dalam 100 mL air suling.e) Larutan
CampuranDicampurkan secara berturut-turut 50 mL H2SO4 5N, 5 mL
larutan kalium antimonil tartrat, 15 mL larutan ammonium molibdat
dan 30 mL larutan asam askorbat.2) Pembuatan Kurva KalibrasiDibuat
deret standar dengan memipet 0; 1; 2; 3; 4; 5 larutan baku fosfat
yang mengandung 10 mg P/L dan dimasukkan masing-masing ke dalam
labu ukur 50 mL. ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera
kemudian dihomogenkan sehingga diperoleh kadar fosfat 0.0 mg P/L;
0.2 mg P/L; 0.4 mg P/L; 0.8 mg P/L; 1.0 mg P/L. Di optimalkan alat
spektrofotometer sesuai dengan petunjuk alat untuk pengujian kadar
fosfat. Dipipet larutan kerja dan dimasukkan masing-masing ke dalam
Erlenmeyer. Setelah itu ditambahkan 1 tetes indicator fenolftalin.
Jika terbentuk warna merah muda, ditambahkan tetes demi tetes H2SO4
5N sampai warna hilang. Kemudian ditambahkan 8 mL larutan campuran
dan dihomogenkan. Larutan tersebut dimasukkan kedalam kuvet pada
alat spektrofotometer, lalu dibaca dan dicatat serapan masuknya
pada panjang gelombang 880 nm dalam kisaran waktu antara 10-30
menit.3) Pengukuran SampelDipipet 25 mL sampel uji secara duplo dan
dimasukkan masing-masing ke dalam Erlenmeyer. Ditambahkan 1 tetes
indicator fenolftalin. Jika terbentuk warna merah muda, ditambahkan
tetes demi tetes H2SO4 5N sampai warna hilang. Setelah itu
ditambahkan 8 mL larutan campuran kemudian dihomogenkan. Dimasukkan
larutan tersebut kedalam kuvet pada alat spektrofotometer, lalu
dibaca dan dicatat serapan masuknya pada panjang gelombang 880 nm
dalam kisaran waktu antara 10-30 menit.
5. Analisis Kadar Ammonia (NH4+)1) Pembuatan larutana) Larutan
Fenol (C6H5OH)Dicampurkan 11.1 mL Fenol yang dicairkan (kadar Fenol
89 %) dengan etil alcohol 95 % didalam labu ukur 100 mL. Diencerkan
dengan aquades hingga batas tanda tera dan dihomogenkanb) Larutan
Nitroprusida (C5FeN6Na2O) 0.5 %Dilarutkan 0.5 gram Natrium
Nitroprusida dalam 100 mL air suling lalu dihomogenkan.c) Larutan
hipoklorit (NaOCl) 5 %Catatan : larutan yang tersedia di pasaran
berkonsentrasi 5 %, larutan ini akan terdekomposisi setelah segel
dilepas, oleh karena itu ganti larutan setelah 2 bulan.d) Larutan
pengoksidasiDicampurkan 100 mL larutan alkalin sitrat dengan 25 mL
larutan NaOCl 5 %. Larutan ini harus disiapkan setiap kali sebelum
pengujian.e) Larutan induk Ammonia 1000 mg/LDilarutkan 3.819 g
NH4Cl (yang sudah dikeringkan pada 100oC dengan 100 ml aquades
dalam labu ukur 1 L. Diencerkan hingga batas tanda tera dengan
aquades Setiap 1 mL larutan ini mengandung 1 mg N /L = 1 mg NH3
/L.2) KalibrasiDipipet 0.0 mL; 1 mL; 2 mL; 3 mL dan 5 mL larutan
baku ammonia 10 mg N /L dan masukan dimasing-masing ke dalam labu
ukur 100 mL. Ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera
sehingga diperoleh kadar ammonia 0.0 mg N /L; 0.1 mg N/L; 0.2 mg
N/L; 0.3 mg N/L; 0.5 mg N/L. Alat spektrofotometer dioptimalkan
sesuai petunjuk alat pengujian kadar ammonia. Dipipet 25 mL larutan
standard dan dimasukkan masing-masing ke dalam Erlenmeyer 25 mL.
Ditambahkan 1 mL larutan Fenol, dihomogenkan. Ditambahkan 1 mL
larutan Natrium Nitroprusida, dihomogenkan. Ditambahkan 2.5 mL
larutan pengoksidasi, dihomogenkan. Ditutup Erlenmeyer dengan
paraffin. Dibiarkan selama 1 jam untuk pembentukan warna. Diukur
absorbansi pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 640 nm.3)
Pengukuran SampelDipipet 25 mL sampel dan dimasukkan masing-masing
kedalam erlenmeyer 25 mL. Ditambahkan 1 mL larutan Fenol,
dihomogenkan. Ditambahkan 1 mL larutan Natrium Nitroprusida,
dihomogenkan. Ditambahkan 2.5 mL larutan pengoksidasi,
dihomogenkan. Ditutup Erlenmeyer dengan paraffin atau aluminum
foil. Dibiarkan selama 1 jam untuk pembentukan warna. Diukur
absorbansi pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 640
nm.
6. Analisis Kadar Besi (Fe2+) dan Mangan (Mn2+)Tahap pertama
adalah tahap preparasi di mana ketiga sampel ditambahkan HNO3 1 ml
(1 % dari volume sampel). Larutan Induk Fe dan Mn 1000 ppm
diencerkan menjadi 100 ppm dan10 ppm dalam 100 ml larutan. Apabila
sampel agak keruh, dilakukan penyaringan dengan kertas saring atau
centrifuge. Selanjutnya buat larutan standar Fe dan Mn dari larutan
induk Fe dan Mn dengan konsentrasi 1,0 ppm, 3,0 ppm, dan 6,0 ppm.
Nilai absorbansinya diukur dengan menggunakan spektrofotometer
serapan atom (AAS) dengan panjang gelombang 248,3 nm dan 279,5 nm.
Kemudian dilakukan uji pengukuran sampel air, pertama-tama lampu
katoda dari logam yang akan dianalisa dipasang pada AAS, kemudian
alat AAS beserta komputer dan kompresor dihidupkan. Lalu kran udara
pada kompresor yang menuju AAS dibuka dan kran asetilensor yang
menuju AAS dibuka. Tombol ignisi ditekan sehingga nyala menjadi
kebiru-biruan. Kemudian pipa kapiler pada nebulizer dicelupkan pada
larutan yang akan dianalisis dimulai dari larutan blanko, standar
lalu sampel uji untuk kemudian dibaca absorbansinya.
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN1. Sampling dan Uji Sifat Fisik
AirPengambilan sampel air tanah pada tanggal 27 September 2011
sampai 17 Oktober 2011 pukul 05.30 07.00 WIB di beberapa titik
sampling, yaitu pada beberapa rumah makan di Pesanggrahan, sekitar
wilayah kampus UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dilakukan untuk
mengetahui kadar fosfat, amoniak, Fe dan Mn pada sampel tersebut.
Disamping itu dilakukan uji sifat fisik air, seperti pH dan suhu
air. Berikut adalah data lokasi pengambilan sampel: NoNama
TempatLokasiPenggunaan AirKedalaman Sumur
1A. RM Kedai MamiJl. Pesanggrahan No. 31 telp 021-7493406Untuk
mencari sayur50 meter
B. RM MandaJl. Pesanggrahan No. 39 kec. Cempaka putih kec.
Ciputat, TangerangUntuk memasak50 meter
2A. Warung Makan SederhanaJl. Semanggi 2 dekat aula HMIuntuk
mencuci beras, minum dan memasak-
B. Rumah Padang TriagaJl. Pesanggrahanuntuk mencuci sayuran12
meter
3A. Warteg Jaya AbadiJl. Semanggi 2 depan aula HMIUntuk memasak
dan minum-
B. Warung SundaJl. Semanggi 2 samping masjid Al Husnauntuk
memasak dan minum18 meter
4A. May CafJl. Pesanggrahan Rt 003/03 kel. Cempaka putih, kec.
Ciputat, TangerangUntuk mencuci buah untuk jus, kuah soto25-30
meter
B. Cafe Siang MalamJl. Pesanggrahan Rt 003/03 kel. Cempaka
putih, kec. Ciputat, Tangeranguntuk mencuci buah dan memasak21
meter
5A. RM PojokJl. Semanggi 3 Rt 003/03 kec. Cempaka putih, kec.
Ciputat Timuruntuk mencuci sayuran9 meter
B. RM Serba NikmatJl. Ir. H. Juanda No. 91 Ciputat, Tangerang
telp. 7401527untuk mencuci beras, sayuran, dan minum-
6A. Warteg Bu MusJl. Pesanggrahan centra no. 36 ciputatuntuk
keperluan memasak dan minum-
B. Mie Ayam Bangka bu DalimahJl. Pesanggrahan Rt 02/02 Ciputat
untuk mencuci sayuran dan buah12 meter
Table 1. Lokasi SamplingPada percobaan ini dilakukan uji derajat
keasaman dan suhu dari sampel air tanah yang dianalisa. Penentuan
ini dilakukan dengan menggunakan pH-meter yang dapat memberikan
data nilai pH dan temperatur sekaligus. Didapat datanya adalah
sebagai berikut:ID SampelpH sampelSuhu Sampel (OC)
1A6,1927
1B6,5527,5
2A6,48 27,5
2B6,8127
3A6,9727
3B7,2027
4A6,4027,5
4B7,0427,5
5A7,0527
5B5,4927
6A6,63 27
6B 7,06 27
Tabel 2. Hasil Analisa Uji Fisik SampelBerdasarkan tabel di
atas, terdapat dua parameter yang diukur untuk menguji fisik sampel
air yaitu derajat keasaman (pH) dan temperature. pH paling rendah
didapat pada sampel 5B, yaitu 5, 49 berada dibawah range nilai pH
yang ditetapkan pemerintah pada peraturan pemerintah No. 82 tahun
2001 mengenai pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran
air untuk air kelas 1 tentang klasifikasi dan kriteria mutu air
yaitu 6-9. Namun demikian pH pada sampel lain masih dalam kisaran
normal, yaitu 6,5-7,5. Begitu pula dengan suhu sampel tidak berbeda
jauh dengan suhu lingkungan pada saat itu, dimana suhu udara 3oC
sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:
416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-syarat Dan Pengawasan
Kualitas Air.2. Analisis Kadar Fosfat dengan Metode Asam
AskorbatPenentuan kadar fosfat dalam sampel air tanah yang
dianalisa dilakukan dengan metode asam askorbat, yaitu dengan cara
colometrik. Pertama, sampel dihidrolisis oleh asam, H2SO4 hingga
fosfat yang terlarut dalam air berubah menjadi orthofosfat
terlarut. Kemudian ditambahkan larutan campuran yang mengandung
ammonium molibdat dan kalium antimonil tartrat dalam media asam.
Dimana campuran larutan tersebut akan bereaksi dengan orthofosfat
terlarut membentuk heteropoli-asam fosfomolibdat yang akan
tereduksi menjadi molybdenum yang berwarna biru oleh asam askorbat.
Pada percobaan uji fosfat dengan metode asam askorbat, dilakukan
pengukuran kadar fosfat dengan alat spektrofotometer dengan panjang
gelombang 880nm pada rentang konsentrasi 0.01-1.0 (mg/L) PO4-P.
Perlu dilakukan pembuatan kurva kalibrasi dengan konsentrasi
standar fosfat sebesar 0,00 mg/L; 0,20 mg/L; 0,40 mg/L; 0,80 mg/L;
dan 1,00 mg/L. sehingga dihasilkan kurva kalibrasi dari hubungan
antara absorbansi yang terukur tehadap konsentrasi fosfat. Hal ini
bertujuan untuk menghitung kandungan fosfat dalam sampel. Berikut
nilai absorbansinya:Konsentrasi (mg/L)Absorbansi
0,00,00
0,20,1232
0,40,242
0,80,4888
1,00,6144
Tabel 3. Absorbansi Larutan Standar FosfatDari tabel 3 dibuat
kurva kalibrasinya yang menyatakan hubungan antara konsentrasi
dengan aborbansi untuk larutan standar.
Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar FosfatKemudian sampel
diukur, dan didapat datanya sebagai berikut:ID SampelKonsentrasi
(mg/L)
1 A0,0153
1 BND
2 AND
2 BND
3 AND
3 BND
4 AND
4 BND
5 AND
5 BND
6 AND
6 BND
Tabel 4. Konsentrasi Fosfat dalam SampelBerdasarkan table hasil
diatas, dapat diketahui bahwa pada sampel 1A didapat kadar fosfat
0,0153 (mg/L). Sedangkan untuk sampel yang lain tidak dapat
terdeteksi oleh alat / ND (Not Detected) /