PRAKTIKUM PEMISAHAN KIMIA PENETAPAN KEBUTUHAN OKSIGEN BIOKIMIA (BOD) 15 April 2015 KELOMPOK 6 OFFERING – C NAMA ANGGOTA KELOMPOK : 1. PUTRI PUJI UTAMI (120331420934) 2. RATNA ANGGI S. (120331420946) 3. RATNA AYU A. (120331420978) 4. RELY ANDRIANTO (120331420959) 5. RICHA AYU A. (120331420965) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2015
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PRAKTIKUM PEMISAHAN KIMIA
PENETAPAN KEBUTUHAN OKSIGEN BIOKIMIA (BOD)
15 April 2015
KELOMPOK 6
OFFERING – C
NAMA ANGGOTA KELOMPOK :
1. PUTRI PUJI UTAMI (120331420934)
2. RATNA ANGGI S. (120331420946)
3. RATNA AYU A. (120331420978)
4. RELY ANDRIANTO (120331420959)
5. RICHA AYU A. (120331420965)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang memiliki fungsi sangat penting
bagi hidup dan kehidupan seluruh makhluk hidup, termasuk manusia. Tanpa air, berbagai
proses kehidupan tidak dapat berlangsung. Air merupakan merupakan sumberdaya alam
yang dapat diperbaharui (renewable) oleh alam, sehingga air diangap sebagai sumber
daya alam yang tidak akan habis. Tetapi jika air itu tercemar maka air tidak dapat lagi
digunakan sebagaimana diperuntukannya fungsi air itu bagi kehidupan makhluk hidup.
Air limbah domestik merupakan salah satu sumber pencemar terbesar bagi perairan.
Tingginya kandungan bahan organik dalam air limbah domestik meningkatkan
pencemaran pada badan air penerima. Semakin meningkatnya pencemaran dapat
menurunkan derajat kesehatan masyarakat. Peningkatan pencemaran berdampak pada
kehidupan organisme perairan dan penurunan kualitas perairan sehingga tidak sesuai
dengan peruntukkannya.
Bahan pencemar adalah jumlah berat zat pencemar dalam satuan waktu tertentu yang
merupakan hasil perkalian dari kadar pencemar dengan debit limbah cair (SK Gub. No.61
tahun 1999) . Salah satu parameter yang digunakan untuk mengukur kadar bahan
pencemar antara lain BOD. Kadar BOD yang tinggi dapat menyebabkan penurunan
kandungan oksigen terlarut di perairan, yang dapat mengakibatkan kematian organisme
akuatik. Oleh karena pencemaran lingkungan mempunyai dampak yang sangat luas dan
sangat merugikan manusia maka perlu dilakukan pengurangan pencemaran lingkungan
atau apabila mungkin ditiiadakan sama sekali. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka
dilakukan percobaan Penetapan BOD yang bertujuan untuk menentukan nilai BOD dalam
suatu sampel air sungai
1.2 Tujuan Pratikum
Menetapkan kebutuhan oksigen biokimia dengan metode Winkler
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Sering kita membaca di media masa bahwa air sungai mengalami pencemaran, bahkan
menurut evaluasi bahwa kandungan BOD melampaui ambang batas baku mutu. Air yang
merupakan kebutuhan mutlak bagi makhluk hidup. Untuk itu pengadaannya serta
sirkulasinya harus dapat menjamin keseimbang ekosistem yang ada.
Kebutuhan oksigen Biokimia atau BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme untuk menguraikan bahan organiknya yang mudah terurai. Bahan organik
yang tidak mudah terurai umumnya berasal dari limbah pertanian, pertambangan dan industri.
Sehingga makin banyak bahan organik dalam air, makin besar BOD nya sedangkan DO
(Dissolved Oxygen ) akan makin rendah. DO adalah oksigen terlarut yang terkandung di
dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan
oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk
mikroorganisme seperti bakteri.
Agar ikan dapat hidup, air harus mengandung oksigen paling sedikit 5 mg/ liter atau 5
ppm (part per million). Apabila kadar oksigen kurang dari 5 ppm, ikan akan mati, tetapi
bakteri yang kebutuhan oksigen terlarutnya lebih rendah dari 5 ppm akan berkembang.
Apabila sungai menjadi tempat pembuangan limbah yang mengandung bahan organik,
sebagian besar oksigen terlarut digunakan bakteri aerob untuk mengoksidasi karbon dan
nitrogen dalam bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Sehingga kadar oksigen
terlarut akan berkurang dengan cepat dan akibatnya hewan-hewan seperti ikan, udang dan
kerang akan mati. Penyebab bau busuk dari air yang tercemar berasal dari gas NH3 dan H2S
yang merupakan hasil proses penguraian bahan organik lanjutan oleh bakteri anaerob.
Parameter BOD merupakan salah satu parameter yang di lakukan dalam pemantauan
parameter air, khusunya pencemaran bahan organik yang tidak mudah terurai. BOD
menunjukkan jumlah oksigen yang dikosumsi oleh respirasi mikro aerob yang terdapat dalam
botol BOD yang diinkubasi pada suhu sekitar 20oC selama lima hari, dalam keadaan tanpa
cahaya (Boyd,1998). Air yang bersih adalah yang BOD nya kurang dari 1 mg/latau 1 ppm,
jika BOD nya di atas 4ppm, air dikatakan tercemar. Kadar oksigen terlarut mempunyai
peranan penting untuk kehidupan mikroorganisme. Sejumlah oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganime tersebut kemudian dikenal dengan pengertian Biologycal Oxygen Demand
(BOD). Jelaslah BOD adalah sejumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk
mendekomposisi dan menstabilkan sejumlah bahan organic di dalam ekosistem air melalui
proses aerobic. Dalam hal ini jumlah oksigen yang diperlukan adalah oksigen yang
dihabiskan dalam kondisi percobaan / penetapan (inkubasi selama 5 hari pada temperature
20oC) oleh mikroorganisme yang aerobic untuk penguraian senyawa organic yang terkandung
dalam contoh air.
Penetapan BOD merupakan pelaksanaan proses penguraian bahan orgnik di
laboratorium sebagaimana terjadi dalam lingkungan alamiah. Penguraian bahan organic
tersebut sejalan dengan pemakaian oksigen. Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya adalah
mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO) dari sampel segera setelah pengambilan
contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi
selama 5 hari pada kondisi gelap pada suhu 20oC yang sering disebut DO5. Selisih DO0 dan
DO5 merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalm milligram oksigen per liter (mg/L).
Sehingga dalam penetapan BOD, yang dianalisis adalah kadar oksigen terlarutnya pada saat t
= 0 hari dan t = 5 hari, pada temperatur 20oC. Untuk memperoleh hasil yang lebih teliti,
kondisi yang harus dipenuhi antara lain:
a. Bebas bahan beracun sehingga tidak mengganggu pertumbuhan dan kehidupan
mikroorganisme.
b. Cukup bahan nutrisi yang diperlukan oleh mikroorganisme.
c. Temperatur standart (20oC).
d. Ada mikroorganisme dalam jumlah yang cukup.
Uji BOD mempunyai beberapa kelemahan diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Dalam uji BOD ikut terhitung oksigen yang dikonsumsi oleh bahan-bahan anorganik
atau bahan-bahan tereduksi lainnya yang disebut juga intermediate oxygen demand.
2. Uji BOD memerlukan waktu yang cukup lama yaitu minimal 5 hari.
3. Uji Bod yang dilakukan selama 5 hari masih belum dapat menunjukkan nilai total
BOD melainkan hanya kira-kira 68 persen dari total BOD.
4. Uji BOD tergantung dari adanya senyaa penghambat di dalam air tersebut.
Air yang hampir murni mempunyai nilai BOD kira-kira 1 ppm dan air yang mempunyai
nilai BOD 3 ppm dianggap cukup murni, tetapi kemurnian air diragukan jika nilai BOD-nya
mencapai 5 ppm atau lebih. Sebagai akibat menurunnya oksigen terlarut di dalam air adalah
menurunnya kehidupan hewan dan tanaman air. Jika konsentrasi oksigen terlarut sudah
terlalu rendah, maka mikroorganisme aerobik tidak dapat hidup dan berkembang biak, tetapi
sebaliknya mikroorganisme yang bersifat anaerob akan menjadi aktif memecah bahan-bahan
tersebut secara anaerobik karena tidak adanya oksigen. Senyawa-senyawa hasil pemecahan
secara anaerobik mempunyai bau yang menyengat.
BAB II
METODE
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum
Waktu : Rabu, 15 april 2015
Tempat : Laboratorium Kimia Analitik
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang dipergunakan :
Buret Pipet Takar
Statif Pipet Tetes
Klem Buret Pipet Ukur
Erlenmeyer Botol Winkler
Bahan yang dipergunakan :
Sampel air
Larutan MnSO4 50%
Indikator Amilum
Larutan H2SO4 4 N
Larutan Na2S2O3 0,1 N
Larutan NaOH + KI
3.3 Prosedur Kerja
Langkah awal adalah disiapkan botol Winkler untuk BOD 0 hari dan BOD 5 hari.
Kemudian dimasukkan ±500 mL sampel air dalam beaker glass 750 mL, lalu diaerasi sampel
tersebut selama 2 menit (30 kali aerasi). Langkah selanjutnya diisi ke dalam masing-masing
botol Winkler dengan air sampel yang telah diaerasi hingga penuh, kemudian ditutup pelan-
pelan dan jangan sampai terdapat gelembung udara. Pada botol Winkler untuk BOD 5 hari
disimpan di tempat gelap dan tanpa diberi perlakuan apa-apa.
Pada botol Winkler untuk BOD 0 hari dilakukan hal-hal sebagai berikut. Pertama,
dibuka tutup botol Winkler, lalu dimasukkan 1 mL MnSO4 50% dengan menggunakan pipet
ke dalam botol Winkler. Ujung pipet harus tercelup ke dalam air sampel dalam botol
Winkler. Kedua dengan cara yang sama ditambahkan 1 mL larutan NaOH + K. lalu ditutup
botol Winkler tersebut secara pelan-pelan sehingga tidak terdapat gelembung udara
didalamnya. Kemudian dikocok dengan cara dibolak-balikkan botol tersebut. Selanjutnya
biarkan selama 10 menit.
Semua larutan dalam botol di atas dipindahkan ke dalam Erlenmeyer. Kemudian
ditambahkan ±4 mL larutan H2SO4 4 N hingga semua endapan larut, lalu dibiarkan selama
±5 menit. Selanjutnya dititrasi dengan larutan baku Na2S2O3 0,1 N sampai timbul warna
kuning muda, kemudian ditambahkan 5 tetes indikator amilum hingga larutan berwarna biru.
Dilanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan dari biru menjadi jernih (tidak berwarna). Dicatat
volume Na2S2O3 0,1 N yang digunakan.
Data Hasil Pengamatan
Lokasi pengambilan sampel : Sungai di belakang gedung kimia FMIPA UM, yang
terbagi menjadi 8 titik.
1. Penetapan DO0 hari
No Lokasi Volume Na2S2O3 0,1 N
yang digunakan (mL)
Volume botol
winkler (mL)
DO0 hari
(mg/L)
1 Titik 1 2,8 125 18,211
2 Titik 2 2,3 130 14,375
3 Titik 3 3,8 140 22,029
4 Titik 4 3,7 148 20,273
5 Titik 5 3,5 148 19,178
6 Titik 6 3,8 140 22,028
7 Titik 7 3,1 148 16,986
8 Titik 8 3,6 150 19,459
2. Penetapan DO5 hari
No Lokasi Volume Na2S2O3 0,1 N
yang digunakan (mL)
Volume botol
winkler (mL)
DO5 hari
(mg/L)
1 Titik 1 0,5 140 2,898
2 Titik 2 0,7 142 4
3 Titik 3 0,5 136 2,985
4 Titik 4 0,7 132 4,307
5 Titik 5 1 156 5,194
6 Titik 6 0,5 137 2,962
7 Titik 7 0,6 152 3,2
8 Titik 8 0,8 131 4,961
3. Penetapan BOD
No Lokasi DO0 hari
(mg/L)
DO5 hari
(mg/L)
BOD
(mg/L)
1 Titik 1 18,211 2,898 15,313
2 Titik 2 14,375 4 10,375
3 Titik 3 22,029 2,985 19,044
4 Titik 4 20,273 4,307 15,966
5 Titik 5 19,178 5,194 13,984
6 Titik 6 22,028 2,962 19,066
7 Titik 7 16,986 3,2 13,786
8 Titik 8 19,459 4,961 14,498
Analisis Prosedur
Langkah awal adalah disiapkan botol Winkler untuk BOD 0 hari dan BOD 5 hari. Pada
percobaan ini dilakukan untuk menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi dapat
diketahui dengan menghitung selisih konsentrasi oksigen terlarut sebelum dan setelah
inkubasi. Kemudian dimasukkan ±500 mL sampel air dalam beaker glass 750 mL, lalu
diaerasi sampel tersebut selama 2 menit (30 kali aerasi). Aerasi dilakukan untuk
menambahkan konsentrasi oksigen yang terkandung dalam air sungai, agar proses oksidasi
biologi oleh mikroba dapat berjalan dengan baik. Langkah selanjutnya diisi ke dalam masing-
masing botol Winkler dengan air sampel yang telah diaerasi hingga penuh, kemudian ditutup
pelan-pelan dan jangan sampai terdapat gelembung udara. Pada botol Winkler untuk BOD 5
hari disimpan di tempat gelap dan tanpa diberi perlakuan apa-apa.
Pada botol Winkler untuk BOD 0 hari dilakukan hal-hal sebagai berikut. Pertama,
dibuka tutup botol Winkler, lalu dimasukkan 1 mL MnSO4 50% dengan menggunakan pipet
ke dalam botol Winkler. Ujung pipet harus tercelup ke dalam air sampel dalam botol
Winkler. Kedua dengan cara yang sama ditambahkan 1 mL larutan NaOH + K. Fungsi
penambahan MnSO4 50% dan NaOH+KI adalah agar oksigen terlarut dalam air akan berealsi
dengan ion mangan (II) dalam suasana basa menjadi hidroksida mangan dengan valensi yang
lebih tinggi (Mn IV) dan akan terbentuk endapan MnO2, lalu ditutup botol Winkler tersebut
secara pelan-pelan sehingga tidak terdapat gelembung udara didalamnya. Kemudian dikocok
dengan cara dibolak-balikkan botol tersebut. Selanjutnya biarkan selama 10 menit.
Semua larutan dalam botol di atas dipindahkan ke dalam Erlenmeyer. Kemudian
ditambahkan ±4 mL larutan H2SO4 4 N hingga semua endapan larut, Fungsi penambahan
H2SO4 agar ion iodida (I) berada dalam suasana asam. Adanya ion iodide (I) dalam suasana
asam menyebabkan ion mangan (IV) akan kembali menjadi ion mangan (II) dengan
membebaskan iodin (I2) yang setara dengan oksigen terlarut. lalu dibiarkan selama ±5 menit.
Selanjutnya dititrasi dengan larutan baku Na2S2O3 0,1 N sampai timbul warna kuning muda,
kemudian ditambahkan 5 tetes indikator amilum hingga larutan berwarna biru. Indikator
amilum ini berfungsi sebagai indikator yang mengikat ion-ion yang ada pada larutan alkali-
iodida-azida karena warna biru tua kompleks pati – iod berperan sebagai uji kepekaan
terhadap iod Dilanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan dari biru menjadi jernih (tidak
berwarna). Dicatat volume Na2S2O3 0,1 N yang digunakan.