I.
ACARA
: DISSOLVED OXYGEN (DO), CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) DAN CO2
II. TUJUAN
: 1. Untuk Mengetahui Kadar CO2 yang terlarut dalam air 2. Untuk mengetahui jumlah kebutuhan oksigen kimia 3. Untuk mengoksidasi zat – zat dalam suatu sampel air 4.Untuk mengetahui kadar CO2
III. DASAR TEORI Berbagai zat ternyata lebih toksis pada saat kadar oksigen terlarut menurun. Kemampuan air mempertahankan gas yang terlarut ternyata lebih besar dalam perairan paerairan yang dingin dibandingkan dengan perairan yang menerima zat yang berbahaya yang dapat menekan oksigen dan terjadinya toksitas efektif yang berarti (Anonim,2012). Tetapi penurunan kandungan oksigen serta meningkatnya aktivitas respiratorik ikan berkaitan dengan penurunan kandungan oksigen terlarut. Untuk kehidupan ikan sebaiknya 5 mg/l (ppm) keatas walaupun ikan masih dapat hidup dalam 3 ppm. Akan tetapi petumbuhan ikan sangat terlambat dan normalitasnya akutnya pada 1 ppm (Anonim, 2012). Analisa COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Analisa COD berbeda dengan analisa BOD. Namun perbandingan antara COD dengan BOD dapat ditetapkan. Angka perbandingan yang lebih rendah dari angka seharusnya, misalnya untuk air buangan produk (domestik) harus lebih kecil dari
0,2
menunjukkan
adanya
zat-zat
yang
bersifat
racun
bagi
mikroorganisme (Anonim, 2012). BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand , atau kebutuhan oksigen biologis untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan didalam air limbah oleh mikroorganisme. Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh mikroorganisme didalam air limbah, proses ini adalah alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup. COD singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen
kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan didalam air. Kelarutan oksigen kimiawi ialah oksigen yang diperlukan untuk merombak bahan organik dan anorganik, oleh karena itu nilai COD lebih besar dari nilai BOD. Parameter ini digunakan sebagai perbandingan atau control terhadap nilai BOD. Karena kandungan padatan limbah umumnya terdiri dari bahan organik maka parameter yang dipakai ialah BOD. Umumnya nilai COD dua kali atau lebih (Naibaho, 1998). Kebutuhan Oksigen Total (TOD) dari suatu bahan, didefenisikan sebagai jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran semua bahan pada suhu 9000 C menggunakan katalis Platinum. Proses pengolahan air limbah secara mikrobiologis aerob adalah pemanfaatan aktivitas mikroba aerob dalam kondisi aerob untuk menguraikan zat organik yang terdapat dalam air limbah menjadi zat inorganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaran terhadap lingkungan, limbah bersifat racun, ketika kekurangan oksigen. Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah yang tidak terbatas dan selalu diperoleh dengan sangat mudah. Dalam kapasitas yang terbatas, alam sendiri sudah mampu menetralisir zat organik yang ada dalam limbah. Namun, dalam kuantitas limbah yang sangat banyak diproduksi sebagai hasil sampingan dari sekian banyak industri, perlu diadakan usaha pengolahan limbah untuk menjaga kelestarian alam di samping mendapatkan produk baru yang mempunyai nilai yang lebih ekonomis (Anonim, 2012).
IV.
ALAT DAN BAHAN A. ALAT a. Labu Erlenmeyer 500 ml
: 2 buah
b. Gelas ukur
: 1 buah
c. Pipet volume
: 1 buah
d. Ball pipet
: 1 buah
e. Statif
: 1 buah
f. Biuret
: 1 buah
g. Timbangan analitik
: 1 unit
h. Tabung Erlenmeyer 250 ml
: 3 buah
i. Hot plat
: 1 buah
j. Pendingin balik
: 1 unit
k. Pipet tetes
: 2 buah
l. Gelas beker
: 3 buah
B. BAHAN a. Air sumur
: 70 ml
b. Aquadest
: secukupnya
c. K2Cr2O7
: 10 ml
d. HgSO4
: 0,2 gr
e. Fe(NH4)2SO4
: secukupnya
f. H2SO4
: 30 ml
g. Indikator pp
: 9 tetes
h. Na2S2O3
: secukupnya
i. NaOH
: secukupnya
j. MnSO4
: 8 tetes
k. KOH-KI
: 8 tetes
l. H2SO4
: 30,5 ml
m. Indikator amilum
: 8 tetes
V. CARA KERJA A.
Teoritis Pengukuran DO 1. Mengambil air limbah sebanyak 40 ml dalam erlenmeyer 250 ml. 2. Menambah larutan MnSO4 8 tetes, sambil digoyang. 3. Menambah KOH-KI 8 tetes hingga terbentuk endapan coklat. 4. Menambah H2SO4 pekat 0,5 cc. 5. Menambahkan air sampel hingga volume 50 cc . 6. Metitrasi dengan larutan Na2S2O4. 7. Metitrasi dengan indicator amilum sebanyak 8 tetes. 8. Menititrasi lagi dengan Na2S2O3 (tio sulfat) hingga warna hilang dan dicatat volume terpakai. Pengukuran CO2 1. Mengambil sample limbah sebanyak 20 cc dan memasaukkan kedalam tabung pengukuran CO2, sebanyak 3 sampel. Meneteskan indicator pp sebanyak 3 tetes sampai warna menjadi merah, menandakan tidak ada CO2 bebas dan pekerjaan dihentikan. 2. Melakukan titrasi pada sample limbah yang telah ditetesi dengan indikator pp dengan menggunakan larutan NaOH 0.02 N sampai terjadi perubahan warna pada bahan yang dititrasi. 3. Mencatat volume yang terpakai dan hitung jumlah konsentrasi CO2 yang terlarut. Pengukuran COD 1. Masukan 20 ml limbah cair ke dalam labu Erlenmeyer dan tambahkan 20 ml aquadest, 10 ml K2Cr2O7 0,25 N, ditambahkan ,2 gr HgSO4. 2. pasang pendingin balik pada labu tersebut. 3. Menambahkan 30 ml H2SO4 pada dinding pendingin balik. 4. Membiarkan sampai dingin, mencuci bagian dalam pendingin balik dengan aquadest 25 ml. 5. Menitrasi dengan larutan Fe(NH4)2SO4 dengan indikator pp sebanyak 2-3 tetes sampai terjadi perubahan warna.
B. Skematis Pengukuran DO 1. Diambil sampel air limbah sebanyak 40 ml dalam erlenmeyer 250 ml
2. Ditambah larutan MnSO4 8 tetes, sambil digoyang
3. Ditambah KOH-KI 8 tetes hingga terbentuk endapan coklat
4. Ditambah H2SO4 pekat 0,5 cc 5. Ditmbahkan air sampel hingga volume 50 cc
6. Dititrasi dengan larutan Na2S2O4
7. Ditetesi dengan indicator amilum sebanyak 8 tetes.
8. Dititrasi lagi dengan Na2S2O3 (tio sulfat) hingga warna hilang dan dicatat volume terpakai
Pengukuran Kadar CO2 Dalam air : 1. Diambil sample limbah sebanyak 20 cc dan memasaukkan kedalam tabung pengukuran CO2, sebanyak 3 sampel limbah ( limbah selokan, limbah rumah tangga, dan limbah kolam ).
2. Diteteskan indicator pp sebanyak 3 tetes sampai warna menjadi merah, menandakan tidak ada CO2 bebas dan pekerjaan dihentikan. 3. Dilakukan titrasi pada sample limbah yang telah ditetesi dengan indikator pp dengan menggunakan larutan NaOH 0.02 N sampai terjadi perubahan warna pada bahan yang dititrasi. 4. Dicatat volume yang terpakai dan hitung jumlah konsentrasi CO2 yang terlarut. Pengukuran COD 1. Dimasukan 20 ml limbah cair ke dalam labu Erlenmeyer dan tambahkan 20 ml aquadest, 10 ml K2Cr2O7 0,25 N, ditambahkan ,2 gr HgSO4. 2. Dipasang pendingin balik pada labu tersebut. 3. Ditambahkan 30 ml H2SO4 pada dinding pendingin balik. 4. Dibiarkan sampai dingin, mencuci bagian dalam pendingin balik dengan aquadest 25 ml. 5. Dititrasi dengan larutan Fe(NH4)2SO4 dengan indikator pp sebanyak 2-3 tetes sampai terjadi perubahan warna.
VI. HASIL PENGAMATAN Pengukuran CO2 BAHAN Air sumur
PERUBAHAN WARNA Awal Akhir Jernih Ungu
Volume Terpakai 0,3
Endapan -
Pengukuran DO Endapan Bahan Air sumur
Perubahan Warna Awal Akhir Kuning Jernih
Volume Terpakai 1,5 ml
-
Pengukuran COD Endapan Bahan Air sumur Blanko
Perubahan Warna Awal Akhir Kuning pekat Hijau pekat Hijau pekat Hijau
Volume Terpakai 14,3 ml
-
9,7 ml
-
pekat Perhitungan 1. Pengukuran DO
= 1,5 x 0,25 ppm = 0,375 ppm
2. Pengukuran CO2
= 0,3 x 0,25 ppm = 0,075 ppm
Konsentrasi CO2 terlarut
= 1000 x 0,3 ml x 0,02 N x 44 mg/L 20 ml = 1,32 mg/l
3. Pengukuran COD
= (0,7-14,3) x 0,1 x 8000 30 =-122,66 mg/l
VII.
PEMBAHASAN
Pabrik kelapa sawit menghasilkan limbah padat dan limbah cair. Limbah padat dibuang ke lahan kosong, dikubur atau dibakar di dalam insinerator. Sedangkan limbah cair dibuang ke perairan umum (sungai). Namun, dengan berkembangnya kesadaran manusia terhadap kualitas sumber daya alam dan kelestarian
lingkungan,
cara
pembuangan
limbah
tadi
tidak
lagi
diperkenankan. Apalagi bila limbah yang dihasilkan dapat merusak lingkungan hidup dan menghasilkan polusi. PKS dituntut untuk menghasilkan limbah yang berkualitas (Lalang Buana, dkk, 2003). Limbah cair berasal dari stasiun klarifikasi, stasiun rebusan, dari hidrosiklon dan air cucian pabrik. Keseluruhan LCPKS yang belum diolah biasanya mempunyai BOD sekitar 25 ribu mg/l. LCPKS mengandung padatan suspensi dan minyak dengan kadar yang tinggi. Paadatan tersebut, bila masuk ke perairan umum akan mengendap, terurai secara perlahan, mengonsumsi oksigen yang ada dalam air, mengeluarkan bau yang tidak enak dan merusak tempat pembiakan ikan. Kemungkinan lainnya, padatan dan minyak tersebut mengapung di permukaan air sehingga menahan aerasi (menghambat suplai oksigen) dan mempengaruhi kehidupan air.
Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) adalah banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur dalam satuan miligram per liter. Oksigen yang terlarut ini dipergunakan sebagai tanda derajat pengotoran
limbah yang ada. Semakin besar oksigen yang terlarut, maka nenunjukkan derajat pengotoran yang relatif kecil (Sugiharto, 1987). Oksigen (O2) yang terdapat di dalam air merupakan gas yang sangat penting. Oksigen terlarut selalu diperlukan untuk pernafasan mikroorganisma aerob dan kehidupan lainnya. Apabila oksigen berada pada nilai ambang yang rendah, maka bau-bauan yang berbahaya akan dihasilkan sebab unsur karbon berubah menjadi metan termasuk CO2 dan sulfur. Belerang akan berubah menjadi amonia (NH3) atau teroksidasi menjadi nitrit (Sugiharto, 1987). Namun, pada reaksi perombakan anaerob oksigen tidak diinginkan karena oksigen tersebut dapat menonaktifkan bakteri. Kehadiran oksigen pada cairan limbah dapat berasal dari air hujan, kontak air limbah dengan udara. Perombakan bahan organik limbah
yang berlangsung dengan baik
menunjukkan gelembung-gelembung gas yang keluar dari permukaan kolam/reaktor. Dan pada waktu hujan turun gelembung-gelembung tersebut berhenti (Ponten M. N., 1998).
Dari hasil percobaan pengukuran kandungan oksigen terlarut (DO) yang dilakukan didapatkan hasil bahwa limbah cair hasil pembakaran boiler memiliki nilai DO yang paling tinggi yaitu 0,345 ppm, sedangkan limbah cair claybath memiliki nilai DO terendah yaitu 0,105 ppm. Semakin besar oksigen yang terlarut, maka nenunjukkan derajat pengotoran yang relatif kecil. Hal ini menunjukkan bahwa limbah hasil pembakan boiler memiliki derajat pengotoran yang paling kecil dibandingkan
limbah cair lainnya, sedangkan limbah cair claybath memiliki derajat pengotoran yang paling tinggi dibandingkan limbah cair lainnya. Dari hasil percobaan yang kedua yaitu penentuan kandungan CO2 pada limbah didapatkan hasil bahwa limbah kolam pabrik primer mengandung CO2 tertinggi yaitu mencapai 985,6 mg/lt, sedangkan aquadest mengandung kadar CO2 terendah yaitu sebesar 101,2 mg/lt.
VIII.
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang kita lakukan dapat disimpulkan : 1. LCPKS mengandung padatan suspensi dan minyak dengan kadar yang tinggi. Paadatan tersebut, bila masuk ke perairan umum akan mengendap, terurai secara perlahan, mengonsumsi oksigen yang ada dalam air, mengeluarkan bau yang tidak enak dan merusak tempat pembiakan ikan. 2. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) adalah banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur dalam satuan miligram per liter. 3. Oksigen yang terlarut ini dipergunakan sebagai tanda derajat pengotoran limbah yang ada. Semakin besar oksigen yang terlarut, maka nenunjukkan derajat pengotoran yang relatif kecil. 4. Oksigen (O2) yang terdapat di dalam air merupakan gas yang sangat penting. Oksigen terlarut selalu diperlukan untuk pernafasan mikroorganisma aerob dan kehidupan lainnya. 5. Apabila oksigen berada pada nilai ambang yang rendah, maka baubauan yang berbahaya akan dihasilkan sebab unsur karbon berubah menjadi metan termasuk CO2 dan sulfur. Belerang akan berubah menjadi amonia (NH3) atau teroksidasi menjadi nitrit. 6. Dari hasil percobaan pengukuran kandungan oksigen terlarut (DO) yang dilakukan didapatkan hasil bahwa limbah cair hasil pembakaran
boiler memiliki nilai DO yang paling tinggi yaitu 0,345 ppm, sedangkan limbah cair claybath memiliki nilai DO terendah yaitu 0,105 ppm. 7. Dari hasil percobaan yang kedua yaitu penentuan kandungan CO2 pada limbah didapatkan hasil bahwa limbah kolam pabrik primer mengandung CO2 tertinggi yaitu mencapai 985,6 mg/lt, sedangkan aquadest mengandung kadar CO2 terendah yaitu sebesar 101,2 mg/lt.
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2012. Buku Petunjuk Praktikum Teknologi Penanganan Dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit. Institut Pertanian STIPER. Yogyakarta. Anonim, 2012a. Dissolved Oxygen. aquaplant.tamu.edu/faq/dissolved-oxygen. Diakses pada tanggal 28 Desember 2012. Anonim, 2012b. Chemical Engineering. oksigen-terlarut-ot-dissolved-oxygendo.html. Diakses pada tanggal 28 Desember 2012.
Yogyakarta,22Januari 2013 Mengetahui
Praktikan
Co-Ass,
(Dian Puspitasari)
(Yohanes B. Ardian)
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENANGANAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH
Disusun Oleh : Nama
: Yohanes B. Ardian
Nim
: 10/1365/STPK
Acara
: Dissolved Oxygen (DO), Chemical Oxygen Demand (COD) Dan CO2
Kelompok
: IV (Empat)
Co.Ass
: Dian Puspitasari
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAAN INSTITUT PERTANIAN STIPER YOGYAKARTA 2013
