Analisa Kadar Fosfat dan Amonia pada Limah Cair Rumah Rumah Sakit secara Spektrofotometri UV-VIS

(1)

ANALISA KADAR FOSFAT PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA

SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

KARYA ILMIAH

SRI INDRIANI

092401101

PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ANALISA KADAR FOSFAT PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA

SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Ahli Madya

Disusun oleh :

SRI INDRIANI

092401101

PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISA KADAR FOSFAT DAN AMONIA PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA

SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : SRI INDRIANI Nomor Induk Mahasiswa : 092401101 Program Studi : D3 KIMIA ANALIS Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui Oleh : Medan, Juni 2012

Diketahui/Disetujui Oleh: Disetujui Oleh: Ketua Program Studi D3 Kimia Dosen Pembimbing

( Dra. Emma Zaidar, M.Si ) ( Dr.Marpongahtun.M.Sc ) NIP. 195512181987012001 NIP. 196111151988032002

Diketahui/Disetujui Oleh:

Ketua Departemen Kimia FMIPA USU

(4)

PERNYATAAN

ANALISA KADAR FOSFAT PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

(5)

PENGHARGAAN

Dengan mengucapkan rasa syukur kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan hidayah serta anugerah-Nya penulis menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Tugas akhir ini diajukan sebagai syarat kelulusan program D3 Jurusan Kimia Analis Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara, oleh karena ini dengan judul “Analisa Kadar Fosfat Pada Limbah Cair Rumah Sakit Secara Spektrofotometri UV-Visibel“ .

Dalam proses pembuatan tugas akhir ini, penulis telah mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Keluarga besar, khususnya Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah banyak memberikan doa, bimbingan, saran, motivasi dan materi sampai selesainya karya ilmiah ini.

2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S, selaku ketua Departemen Kimia di FMIPA USU 3. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc, selaku dosen pembimbing saya

4. Seluruh teman-teman Jurusan Kimia Analis FMIPA USU yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu, khususnya angkatan 2010

Di dalam menyusun tugas akhir ini penulis telah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan karya ilmiah. Untuk itu penulis dengan rendah hati menerima kritikan dan saran-saran yang bersifat membangun dari pembaca demi untuk menambah kesempurnaan tugas akhir ini. Dan untuk menutup kata pengantar penulis mengucapkan banyak terima kasih.

Medan, Juni 2012 Hormat saya

(6)

ANALISA KADAR FOSFAT DAN AMONIA PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

ABSTRAK

(7)

ANALYSISANDPHOSPHATECONTENTINLIQUID WASTEAMMONIA HOSPITALBY SPECTROPHOTOMETRYUV-VIS

ABSTRACT

Testinghas been doneon levels ofphosphatesandammoniacompoundsusingUV-visible spectrophotometer. Phosphatecompoundstestingconductedby the method ofascorbic acidat a wavelength of880 nmandammoniaat a wavelength of425nm. Values obtainedfrom theanalysis

ofphosphatecontentof0.192mg/Landammonialevelsof0.00013mg/L.The results

oftheseanalyzesshowedthat thelevels ofphosphatecompoundsinwastewaterandAmoiaHospitalis still belowthe standards setthelevels

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Tujuan 2

1.4 Manfaat 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Air Limbah 4

2.1.1 Parameter Kualitas Limbah 4 2.1.2 Analisis Sifat-sifat Air Limbah 5 2.1.2.1 Sifat Fisik Air Limbah 6 2.1.2.2 Sifat Kimiawi Air Limbah 7 2.1.2.3 Sifat Biologi Air Limbah 8

2.2 Fosfat 8

2.2.1 Fosfat Dalam Air Limbah 8

2.3 Amonia 9

2.3.1 Amonia dalam Air Limbah 10

2.3 Spektrofotometri UV-Visibel 10

BAB 3 METODE PENELITIAN 15

3.1 Alat dan Bahan 15

3.1.1 Alat-alat 15

3.1.2 Bahan-bahan 15

3.2 Prosedur Analisa 16

3.2.1 Pembuatan Larutan 16 3.2.2 Pembuatan Larutan Standar Fosfat 17 3.2.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi 18 3.2.4 Penentuan Kadar Fosfat pada Air Limbah Rumah Sakit 18 3.2.5 Penentuan Kadar Amonia pada Air Limbah Rumah Sakit 19

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 20

4.1 Data Percobaan 20

4.2 Perhitungan 21

4.3 Pembahasan 24

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 25

(9)

5.2 Saran 25

DAFTAR PUSTAKA 26

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Baku Mutu Limbah Cair bagi Rumah Sakit 5

Tabel 4.1 Data Absorbansi Vs Konsentrasi Fosfat 20

Tabel 4.2 Hasil Analisa Fosfat pada Air Limbah Rumah Sakit 20

Tabel 4.3 Hasil Analisa Fosfat pada Air Limbah Rumah Sakit 20

Tabel 4.3 Perhitungan Metode Least Square 21

(11)

ANALISA KADAR FOSFAT DAN AMONIA PADA LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT SECARA SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS

ABSTRAK

(12)

ANALYSISANDPHOSPHATECONTENTINLIQUID WASTEAMMONIA HOSPITALBY SPECTROPHOTOMETRYUV-VIS

ABSTRACT

Testinghas been doneon levels ofphosphatesandammoniacompoundsusingUV-visible spectrophotometer. Phosphatecompoundstestingconductedby the method ofascorbic acidat a wavelength of880 nmandammoniaat a wavelength of425nm. Values obtainedfrom theanalysis

ofphosphatecontentof0.192mg/Landammonialevelsof0.00013mg/L.The results

oftheseanalyzesshowedthat thelevels ofphosphatecompoundsinwastewaterandAmoiaHospitalis still belowthe standards setthelevels

(13)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak

dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah mengandung

bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya. Limbah ini dikenal dengan limbah B3 (bahan

beracun dan berbahaya). Bahan ini dirumuskan sebagai bahan dalam jumlah relative sedikit

tetapi mempunyai potensi mencemarkan/merusakan lingkungan kehidupan dan sumber daya.

Sebagai limbah, kehadirannya cukup mengkhawatirkan terutama yang bersumber dari

pabrik industri. Bahan beracun dan berbahaya banyak digunakan sebagai bahan baku industri

maupun sebagai penolong. Beracun dan berbahaya dari limbah ditunjukkan oleh sifat fisik dan

kimia oleh bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun dari kualitasnya. Beberapa criteria

berbahaya dan beracun telah ditetapkan antara lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif,

oksidator, reduktor, mutagenic, patogenik, mudah membusuk dan lain-lain. Dalam jumlah

tertentu dengan kadar tertentu, kehadirannya dapat merusakan kesehatan bahkan mematikan

manusia atau kehidupan lainnya sehingga perlu ditetapkan batas-batas yang diperkenankan

dalam lingkungan pada waktu tertentu.

Adanya batasan kadar dan jumlah bahan beracun dan berbahaya pada suatu ruang

dan waktu tertentu dikenal dengan istilah nilai ambang batas, yang artinya dalam jumlah

demikian masih dapat ditoleransi oleh lingkungan sehingga tidak membahayakan lingkungan

atau pemakai. Karena itu untuk tiap jenis bahan beracun dan berbahaya telah ditetapkan nilai

ambang batasnya. Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah tergantung pada jenis

(14)

relative singkat tidak memberikan pengaruh yang berarti, tapi dalam jangka panjang cukup

fatal bagi lingkungan (Ginting, 1992).

Limbah cair merupakan gabungan atau campuran dari air dan bahan-bahan pencemar

yang terbawa oleh air, baik dalam keadaan terlarut maupun tersuspensi yang terbuang dari

sumber dosmetik (perkantoran, perumahan dan perdagangan), sunber industry, dan pada saat

tertentu tercampur dengan air tanah, air permukaan atau air hujan (Soeparman, 2001).

1.2 Permasalahan

Kadar fosfat dan ammonia dalam limbah cair Rumah Sakit Kota Medan sangat berpengaruh

terhadap mutu lingkungan disekitar Rumah Sakit. Permasalahan yang ada:

1. Berapakah kadar senyawa fosfat dan Amonia dalam limbah cair Rumah Sakit yang

dirtentukan dengan alat Spektrofotometer UV – Visibel.

2. Apakah senyawa Fosfat dan Amonia memenui standarisasi buangan air limbah menurut

keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. KEP-58/MENLH/12/1995.

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui kadar senyawa Fosfat dan Amonia yang terkandung di air limbah Rumah

sakit.

2. Untuk mengetahui perbandingan nilai kesesuaian kadar senyawa Fosfat dan Amonia pada

baku mutu limbah cair Rumah Sakit yang ditetapkan oleh Menteri Lingkungan Hidup.

1.4 Manfaat

Sebagai informasi mengenai kandungan fosfat yang terdapat dalam air limbah Rumah

Sakit yang sesuai dengan standar yang telah ditetapkan oleh Menteri Lingkungan Hidup agar

(15)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air Limbah

Limbah rumah sakit adalah semua limbah baik yang berbentuk padat maupun cair yang

berasal dari kegiatan rumah sakit baik kegiatan medis maupun nonmedis yang kemungkinan

besar mengandung mikroorganisme, bahan kimia beracun, dan radioaktif. Apabila tidak

ditangani dengan baik, limbah rumah sakit dapat menimbulkan masalah baik dari aspek

pelayanan maupun estetika selain dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan menjadi

sumber penularan penyakit (infeksi nosokomial). Oleh karena itu, pengelolaan limbah rumah

sakit perlu mendapatkan perhatian yang serius dan memadai agar dampak negatif yang terjadi

dapat dihindari atau dikurangi. Limbah cair medis adalah limbah cair yang mengandung zat

beracun, seperti bahan-bahan kimia anorganik. Zat-zat organik yang berasal dari air bilasan

ruang bedah dan otopsi apabila tidak dikelola dengan baik atau langsung dibuang ke saluran

pembuangan umum akan sangat berbahaya dan dapat menimbulkan bau yang tidak sedap

serta mencemari lingkungan. Limbah cair nonmedis merupakan limbah rumah sakit yang

berupa kotoran manusia seperti tinja dan air kemih (Chandra, 2007).

2.1.1 Parameter Kualitas Limbah

Berbagai parameter kualitas limbah cair yang penting untuk diketahui adalah bahan

padat tersuspensi (Suspended Solids = SS), bahan padat terlarut (Dissolved Solids), kebutuhan

oksigen kimiawi (Chemical Oxygen Demand = COD), Organisme coliform, pH, Oksigen Terlarut

(16)

memenuhi standart buangan air limbah menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.Kep

58/MENLH/12/1995 yaitu :

Tabel 2.1 Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Rumah Sakit

Parameter Satuan Inlet Air Limbah

Outlet Air Limbah

Standart

Suhu °C 38~40 <30 -

pH 6~9 6~9 6~9

BOD mg/L <300 <30 <30

COD mg/L <500 <80 <80

TSS mg/L <700 <30 <30

NH3 Bebas mg/L <7 <0,1 <0,1

PO4 mg/L <5 <2 <2

Total Coliform

MPN/100 ml - 40.000 40.000

Sumber : Soeparman, 2001

2.1.2 Analisis Sifat-Sifat Air Limbah

Sifat-sifat air limbah dapat di bedakan menjadi tiga bagian besar diantaranya:

1. Sifat Fisik

2. Sifat Kimiawi

3. Sifat Biologi

Adapun cara pengukuran yang dilakukan pada setiap jenis sifat tersebut dilaksanakan

secara berbeda-beda sesuai dengan keadaannya. Analisis jumlah dan satuan biasanya di

terapkan untuk penelahan bahan kimia, sedangkan analisis dengan menggunakan

penggolongan banyak diterapkan apabila menganalisis kandungan biologisnya.

2.1.2.1 Sifat Fisik Air Limbah

Penentuan derajat kekotoran air limbah sangat dipengaruhi oleh adanya sifat fisik yang

mudah terlihat. Adapun sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat sebagai efek

(17)

a. Suhu

Penyebabnya berasal dari kondisi udara sekitarnya, air panas yang dibuang kesaluran dari

rumah maupun dari industri. Hal ini mempengaruhi kehidupan biologis kelarutan oksigen/gas

lain. Juga kerapatan air, daya viskositas dan tekanan permukaan.

b. Kekeruhan

penyebabnya berasal dari benda-benda yang tercampur, seperti limbah padat, bahan

organik yang halus dari buah-buahan asli, organisme kecil. Hal ini dapat memantulkan sinar,

jadi mengurangi produksi oksigen yang dihasilkan tanaman. Mengotori pemandangan dan

mengganggu kehidupan.

c. Warna

penyebabnya berasal dari benda terlarut seperti sisa bahan organik dari daun dan tanaman

(kulit, gula), dan buangan industri. Umumnya hal ini tidak berbahaya dan berpengaruh

terhadap kualitas keindahan air.

d. Bau

Penyebabnya berasal dari volatile, gas terlarut, hasil pembusukan bahan organik, dan

minyak utama dari mikroorganisme. Hal ini merupakan petunjuk adanya pembusukan air

limbah, untuk itu perlu adanya pengolahan.

e. Rasa

penyebabnya berasal dari bahan penghasil bau, benda terlarut dan beberapa ion. Hal ini

(18)

f. Benda Padat

Penyebabnya berasal dari benda organik dan anorganik yang terlarut dan tercampur. Hal ini

mempengaruhi jumlah organik padat, garam, juga merupakan petunjuk pencemaran atau

kepekatan limbah yang meningkat (Sumestri, 1987).

2.1.2.2 Sifat Kimiawi Air Limbah

Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat merugikan lingkungan

melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam limbah serta

akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Selain itu, akan

lebih berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan yang beracun. Adapun bahan kimia

yang penting yang ada di dalam air limbah pada umumnya dapat diklasifikasikan sebagai

berikut :

- Bahan Organik

Air limbah dengan pengotor yang sedang, maka sekitar 75% dari benda-benda tercampur

dari 40% dari zat padat yang dapat di saring adalah berupa bahan organik alami. Pada

umumnya zat organik berisikan kombinasi dari karbon, hidrogen dan oksigen bersama-sama

dengan nitrogen. Elemen lainnya yang penting seperti belerang, fosfor dan besi juga dapat

dijumpai. Pada umumnya kandungan bahan organik yang dijumpai dalam air limbah berisikan

40 - 60% berupa karbohidrat serta 10% lainnya berupa lemak atau minyak.

- Bahan Anorganik

Beberapa komponen anorganik dari air limbah alami adalah sangat penting untuk

peningkatan dan pengawasan kualitas air minum. Jumlah kandungan bahan anorganik

meningkat sejalan dan dipengaruhi oleh formasi geologis dari asal air atau air limbah berasal

(19)

2.1.2.3 Sifat Biologi Air Limbah

Pemeriksaan biologias di dalam air dan air limbah untuk memisahkan apakah ada

bakteri-bakteri patogen berada dalam air limbah. Keterangan biologis ini diperlukan untuk

mengukur kualitas air terutama bagi air yang dipergunakan sebagai air minum serta untuk

keperluan kolam renang. Selain itu untuk menaksir tingkat kekotoran air limbah sebelum

dibuang ke badan air (Sumestri,1987).

2.2 Fosfat

Tiga asam fosfat dikenal orang sebagai asam ortofosfat (H3PO4), asam pirofosfat (H4P2O7),

dan asam metafosfat (HPO3). Ortofosfat adalah yang paling stabil dan paling penting. Larutan

pirofosfat dan metafosfat berubah menjadi ortofosfat perlahan-lahan pada suhu biasa, dan

lebih cepat apabila dididihkan. Asam ortofosfat adalah asam berbasa tiga, yang membentuk

tiga deret garam : ortofosfat primer, misalnya NaH2PO4 ; ortofosfat sekunder , misalnya

Na2PO4 ; dan ortofosfat tersier, misalnya Na3PO4.

( Vogel, 1979 )

2.2.1 Fosfat Dalam Air Limbah

Fosfor terdapat dalam air limbah sebagai fosfat dalam bentuk ortofosfat dan polifosfat.

Dengan demikian unsur ini terdapat sebagai senyawa mineral dan senyawa organik. Walaupun

sejumlah kecil fosfat terlarut terdapat dalam air alamiah, bila jumlahnya meningkat akan

berbahaya terhadap kehidupan air. Analisis rutin hanya mengukur ortofosfat terlarut. Analisis

untuk fosfat total, ortopolifosfat dan fosfat terendap, diselesaikan dengan mengubah

polifosfat dan fosfat terendap menjadi ortofosfat oleh hidrolisis asam dengan pengujian

ortofosfat secukupnya menggunakan metode kolorimetrik ( Jenie. 1993 ).

(20)

industri, kegunaan fosfat terdapat pada ketel uap untuk mencegah kesadahan. Maka pada saat

penggantian air ketel, buangan ketel ini menjadi sumber fosfat. Pengukuran kandungan fosfat

dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat sehingga tidak merangsang

pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan menghalangi

kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan air akan mengakibatkan

berkurangnya oksigen terlarut dan kesuburan tanaman lainnya (Agusnar, 2008).

2.3. Amonia

Ammonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya denyawa ini didapati

berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau ammonia). Walaupun amonia memiliki

sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik

dan dapat merusak kesehatan. Kontak dengan fas amonia berkonsentrasi tinggi dapat

menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Amonia yang digunakan secara

komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini menunjukan tidak adanya air pada bahan

tersebut. Cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperature amat rendah

(http://id.wikipedia.org/wiki/Amonia).

2.3.1. Amonia Dalam Air Limbah

Dalam bahan limbah, nitrogen dapat berada dalam bentuk-bentuk amonia tereduksi

sampai senyawa nitrat teroksidasi. Konsentrasi tinggi dari berbagai bentuk nitrogen beracun

terhadap fauna dan flora tertentu. Bentuk paling umum dari nitrogen yang ditemukan dalam

air limbah adalah amonia, protein, nitrit dan nitrat. Polutan ini dapat diukur dengan metode

nitrogen kjeldhl total. Konsentrasi amonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan

kematian ikan yang terdapat pada perairan tersebut. Keasaman air atau nilai pH nya sangat

mempengaruhi apakah jumlah amonia yang ada akan bersifat racun atau tidak. Toksisitas

amonia juga tergantung dari jumlah amonia yang masuk dalam sel tumbuhan atau hewan

(21)

2.3 Spektrofotometri Ultraviolet dan Visible (UV-Vis)

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer

dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang

gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan

atau diabsorbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika

energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang

gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibanding fotometer adalah panjang gelombang dari

sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating

atau celah optis. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spectrum tampak yang

kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat

untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blanko ataupun

pembanding(Khopkar,2003)

Alat- alat instrumentasi spektrofotometer UV-Visible terdiri dari :

1. Sistem Optik

Pada umumnya konfigurasi dasar setiap spektrofotometer UV-Vis berupa susunan

peralatan optik yang terkonstruksi sebagai berikut :

Keterangan :

SR = Sumber radiasi

M = Monokromator

SK = Sampel kompartemen

D = Detektor

A = Amplifier atau penguat

VD = Visual Display atau meter

(22)

Setiap bagian peralatan optik dari spektrofotometer UV-Vis memegang fungsi dan peranan

tersendiri yang saling terkait fungsi peranannya. Setiap fungsi dan peranan tiap bagian dituntut

ketelitian dan ketepatan yang optimal. Sehingga akan diperoleh hasil pengukuran yang tinggi

tingkat ketelitian dan ketetapannya.

Dilihat dari segi spektrofotometer dapat digolongkan tiga macam yaitu :

1. Sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam)

2. Sistem optik radiasi berkas ganda (double beam)

3. Sistem optik radiasi berkas terpisah (spliter beam)

Pertama kali spektrofotometer UV-Vis yang diperkenalkan untuk analisis adalah

spektrofotometer UV-Vis dengan sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam). Kemudian

dengan kemajuan elektronika mulai dipopulerkan spektrofotometer UV-Vis radiasi berkas

ganda (double beam), dengan asumsi mengambil suatu keuntungan tidak terpengaruh

penurunan intensitas radiasi berkas ganda adalah : tidak mungkin kedua kuvet yang dipakai

adalah betul-betul identik, dan lagi intensitas yang menuju kedua kuvet juga tidak mungkin

betul-betul sama.

Oleh karena itu pada era terakhir ini sistem optik spektrofotometer UV-Vis cenderung

pengukurannya lebih baik dari sistem optik radiasi berkas ganda.

Sedangkan sistem optik radiasi berkas terpisah (spliter beam) pada prinsipnya adalah rumit

sehingga memungkinkan terjadinya penurunan intensitas radiasi setelah melalui rangkaian

sistem optik yang rumit dan panjang.

2. Sumber Radiasi

Beberapa macam sumber radiasi yang dipakai pada spektrofotometer UV-Vis adalah lampu

deuterium, lampu tungsten dan lampu merkuri. Sumber radiasi Deuterium dapat dipakai pada

(23)

rentangan panjang gelombang tersebut sumber radiasi deuterium memberikan pada

spektrofotometer UV-Vis.

3. Monokromator

Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi

polikromatis. Monokromator pada spektrofotometer UV-Vis biasanya terdiri dari susunan :

celah (slot) masul-filter-prisma-kisi(grating)-celah keluar.

4. Sampel Kompartemen

Kuvet atau sel merupakan wadah sampel yang akan dianalisis. Ditinjau dari pemakaiannya

kuvet ada dua macam yang permanen terbuat dari bahan gelas leburan silika atau kuvet

dispoble untuk satu kali pemakaian yang terbuat dari teflon atau plastik.

Ditinjau dari bahan yang dipakai membuat kuvet, ada dua macam yaitu : kuvet dari leburan

silika (kuarsa) dan kuvet dari gelas. Kuvet dari leburan silika dapat dipakai untuk analisis

kualitatif dan kuantitatif pada daerah pengukuran (380-1100 nm) karena bahan dari gelas

mengabsorbsi radiasi UV.

Dianjurkan setiap kali memakai kuvet selalu dibersihkan dengan alkohol absolut atau direndam

didalamnya. Memberikan permukaan kuvet yang basah harus dipakai kertas lensa yang bagus

jangan sekali-kali memegang permukaan kuvet yang transparan.

5. Detektor

Detektor merupakan salah satu bagian dari spektrofotometer UV-Vis yang penting oleh sebab

itu kualitas detektor akan menentukan kualitas spektrofotometer UV-Vis. Fungsi detektor akan

menentukan kualitas spektrofotometer UV-Vis. Fungsi detektor didalam spektrofotometer

adalah mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik.

(24)

1. Detektor harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap radiasi yang diterima,

tetapi harus memberikan derau (nolse) yang sangat minimum.

2. Detektor harus mempunyai kemampuan untuk memberikan respon terhadap radiasi

pada daerah panjang gelombang yang lebar (UV-Vis).

3. Detektor harus memberikan respon terhadap radiasi dalam waktu yang serempak.

4. Detektor harus memberikan jaminan terhadap respon kuantitatif dan sinyal elektronik

yang dikeluarkan harus berbanding lurus dengan sinyal yang diterima.

5. Sinyal elektronik yang diteruskan oleh detektor harus dapat diamplifikasikan oleh

penguat (amplifier) ke recorder (pencatat).

6. Amplifier atau Penguat

Amplifier akan berguna untuk menguatkan informasi yang dibaca oleh detektor untuk

selanjutnya diteruskan ke visual display.

7. Visual Display atau Meter

Berfungsi untuk menyampaikan informasi yang diperoleh dari pemeriksaan secara

elektronik. Setiap bagian optik dari spektrometer UV-Vis memegang fungsi dan peranan

tersendiri yang saling terkait fungsi dan peranannya. Setiap fungsi dan peranan dan bagian

(25)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1Alat

- Spektrofotometer UV-vis DR 4000 (HACH)

- Kuvet

- Botol aquadest

- Beaker Glass 250 ml pyrex

- Labu takar 100 ml dan 1000 ml pyrex

- Neraca analitik

- Spatula

- Pipet volume 10 ml

- Pipet tetes

- Tissue

- Gelas ukur 100 ml iwaki

- Erlenmeyer 250 ml

3.1.2Bahan

- Aquades

- H2SO4 5N

- K(SbO)C4H4O6.½H2O

- (NH4)6Mo7O24.4H2O

(26)

- Mineral Stabilizer

- Polyvinyl Alcohol

- Reagen Nessler

3.2.Prosedur Analisa

3.3.1 Pembuatan Larutan

Pembuatan Larutan Campuran

- Dimasukkan 50 ml H2SO4 5 N ke dalam beaker glass

- Ditambahkan 5 ml larutan Kalium Antimonil Tartat

- Ditambahkan 15 ml Ammonium Molibdat

- Ditambahkan 30 ml larutan Asam Askorbat

Pembuatan Kalium Antimonil Tartat (K(SbO)C4H4O6.½H2O)

- Dilarutkan 1,3715 gram Kalium Antimonil Tartat dalam 400 ml aquadest

- Dihomogenkan

Pembuatan Amonium Molibdat ((NH4)6Mo7O24.4H2O)

- Dilarutkan 20 gram Amonium Molibdat dalam 500 ml aquadest

- Dihomogenkan

Pembuatan Asam Askorbat (C6H8O6 0,1 M)

- Dilarutkan 1,76 gram Asam Askorbat dalam 100 ml aquadest

(27)

3.2.2 Pembuatan Larutan Standar Fosfat (PO4³־)

1. Pembuatan Larutan Standar PO4³־1000 ppm

Ditimbang 1,432 gr KH2PO4 kemudian dimasukkan kedalam labu ukur 1 liter, diencerkan

dengan aquades sampai garis tanda lalu dihomogenkan.

Dipipet 10 ml larutan standar PO4³־1000 ppm kemudian dipindahkan kedalam labu ukur 100

ml, diencerkan dengan aquades sampai garis tanda lalu dihomogenkan.

5. Pembuatan Larutan Seri Standar PO4³־1 ppm

6. Pembuatan Larutan Seri Standar PO4³־1,5 ppm

(28)

7. Pembuatan Larutan Seri Standar PO4³־0,5 ppm

3.2.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi

- Dipipet masing-masing 50 ml larutan seri standar PO4³־0,5; 1; 1,5; 2 ppm

dimasukkan kedalam 4 erlenmeyer 250 ml

- Ditambahkan 8 ml larutan campuran dan homogenkan

- Didiamkan selama ± 10 menit

- Masukan kuvet yang berisi blanko ke dalam spektrofotometer, tutup dan tekan

tombol ZERO

- Keluarkan kuvet yang berisi blanko tadi, dan ganti dengan kuvet yang berisi

sampel. Tutup dan baca konsentrasi fosfat yang terbaca di layar spektrofotometer

pada panjang gelombang 880 nm.

- Dicatat masing-masing nilai absorbansi larutan

- Buat kurva kalibrasi absorbansi vs konsentrasi larutan standar fosfat

3.2.4 Penentuan Kadar Fosfat pada Air Limbah Rumah Sakit

- Dipipet 50 ml air limbah rumah sakit dan di masukkan kedalam Erlenmeyer 250

ml.

- Ditambahkan 8 ml larutan campuran dan homogenkan

- Didiamkan selama ± 10 menit

- Masukan kuvet yang berisi blanko ke dalam spektrofotometer, tutup dan tekan

tombol ZERO

- Keluarkan kuvet yang berisi blanko tadi, dan ganti dengan kuvet yang berisi

sampel. Tutup dan baca konsentrasi fosfat yang terbaca di layar spektrofotometer

(29)

- Dicatat masing-masing nilai absorbansi larutan

- Hitung kadar fosfat dari sampel dengan metode Least square

3.2.5 Penentuan Kadar Amonia pada Air Limbah Rumah Sakit

- Pilih program analisa Low range amonia atau dengan menekan angka 2400

- Layar Spektrofotometer akan menampilkan tulisan : HACH PROGRAM : 2400 N, Ammonia

Nessler

- Pipet 25 ml sampel kedalam erlenmeyer I

- Pipet 25 ml aquadest kedalam erlenmeyer II (sebagai blanko)

- Tambahkan 3 tetes Mineral Stanilizer kedalam masing-masing Erlenmeyer dan biarkan

beberapa saat untuk pencampuran yang sempurna

- Tambahkan 3 tete Polyvinil Alcohol kedalam masing-masing Erlenmeyer dan biarkan

beberapa saat untuk pencampuran yang sempurna

- Pipet 1 ml Reagen Nessler kedalam masing-masing Erlenmeyer dan biarkan beberapa saat

untuk pencampuran yang sempurna

- Setelah 1 menit periode reaksi, pindahkan isi Erlenmeyer kedalam kuvet

- Masukkan kuvet yang berisi blanko kedalam spektrofotometer, tutup dan tekan tombol

ZERO

- Keluarkam kuvet yang berisi blanko tadi, dang anti dengan kuvet yang berisi ampel. Tutup

dan baca konsentrasi amonia yang terbaca di layar spektrofotometer.

(30)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Percobaan

Dari hasil percobaan absorbansi dari masing-masing larutan standart yang diukur

dengan metode spektrofotometri UV-Visibel, dapat dilihat pada tabel dibawah ini sebagai

[image:30.595.120.307.324.449.2]

berikut:

Tabel 4,1 Data Absorbansi Vs Konsentrasi PO4³־

Konsentrasi PO4³־

(mg/L)

Absorbansi

0,5 0,229

1 0,460

1,5 0,691

[image:30.595.116.439.488.574.2]

2 0,926

Tabel 4.2 Hasil Analisa fosfat pada Air Limbah Rumah Sakit

Sampel Absorbansi Konsentrasi (mg/L)

Air limbah Rumah Sakit

0,085 0,191 mg/L

0,086 0,193 mg/L

Tabel 4.3 Hasil Analisa Amonia pada Air Limbah Rumah Sakit

Sampel Konsentrasi

(mg/L)

Air limbah Rumah Sakit

0,0001 mg/L

(31)

4.2. Perhitungan

a. Pembuatan larutan standar

100 ppm 10 ppm

V1..N1 = V2.N2 V1.N1 = V2.N2

V1.1000 = 100.100 V1.100 = 100. 10

V1 = 10 ml V1 = 10 ml

b. Pembuatan larutan seri standar

0,5 ppm 1 ppm

V1.N1 = V2.N2 V1.N1 = V2.N2

V1.2 = 100. 0,5 ppm V1.2 = 100.1 ppm

V1 = 25 ml V1 = 50 ml

1,5 ppm 2 ppm

V1.N1 = V2.N2 V1.N1 = V2.N2

V1.2 = 100. 1,5 ppm V1.10 = 250. 2 ppm

V1 = 75 ml V1 = 50 ml

Tabel 4.3 Perhitungan Metode Least Square

No x y x² y² xy

1 0,5 0,229 0,25 0,0524 0,1145

2 1 0,460 1 0,2116 0,46

3 1,5 0,691 2,25 0,4774 1,0365

4 2 0,926 4 0,8574 1,852

(32)

a = ₂ ₂ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( x x n y x xy n Σ − Σ Σ Σ − Σ

= ₂

) 5 ( ) 5 , 7 ( 4 ) 306 , 2 ( ) 5 ( ) 463 , 3 ( 4 − − = ) 25 ( ) 30 ( ) 53 , 11 ( ) 852 , 13 ( − −

= 0,4644

b =

2 2 2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

x

n

xy

x

y

x

Σ

−

Σ

−

Σ

= ₂

) 5 ( ) 5 , 7 ( 4 ) 463 , 3 ( ) 5 ( ) 306 , 2 ( ) 5 , 7 ( − − = ) 25 ( ) 30 ( ) 315 , 17 ( ) 295 , 17 ( − −

= - 0,004

b. Penentuan Nilai y baru

Y = ax + b

Y1= 0,4644 (0,5) – 0,004 = 0,2282

Y2 = 0,4644 (1) – 0,004 = 0,4604

Y3 = 0,4644 (1,5) – 0,004 = 0,6926

[image:32.595.106.277.552.679.2]

Y4 = 0,4644 (2) – 0,004 = 0,9248

Tabel 4.4 Harga y baru untuk Larutan Standar Fosfat

Konsentrasi (x)

(mg/l)

Adsorbansi (y)

0,5 0,2282

1 0,4604

1,5 0,6926

(33)

d. Mencari Nilai Regresi

r =

} ) ( ) ( }{ ) ( ) ( { ) ( ) ( ) ( 2 2 2 2 y y n x x n y x xy n Σ − Σ Σ − Σ Σ Σ − Σ = } ) 306 , 2 ( ) 5988 , 1 ( 4 }{ ) 5 ( ) 5 , 7 ( 4 { ) 306 , 2 ( ) 5 ( ) 463 , 3 ( 4 2 2 − − − =

)}

317636

,

5

(

)

3952

,

6

)}{(

25

(

)

30

{(

)

53

,

11

(

)

852

,

13

(

−

=

)

077564

,

1

)(

5

(

322

,

2

=

38782

,

5

322

,

2

= 1,0004

e. Perhitungan Untuk Sampel

(34)

4.3 Pembahasan

Dari hasil analisa yang telah dilakukan pada limbah cair Rumah Sakit diperoleh kadar

fosfat 0,192 mg/L dan kadar Amonia adalah 0,00013 mg/L. Pada fosfat terjadinya kenaikan

kadar fosfat pada limbah cair Rumah Sakit diakibatkan meningkatnya senyawa fosfor yang

dilepaskan sebagai fungsi pemasukan protein. Adanya pemakaian deterjen sintetik yang

meningkat, dapat mengakibatkan kadar fosfor dalam air limbah meningkat. Fosfor terdapat

dalam air limbah sebagai fosfat dalam bentuk ortofosfat dan polifosfat. Apabila kadar fosfat

meningkat diatas 2 mg/L maka akan dapat mengakibatkan bahaya pada kesehatan manusia

dan kehidupan air. Sedangkan pada Amonia, meningkatnya konsentrasi yang tinggi dapat

mengakibatkan keracunan pada perairan, dan pada kesehatan manusia dapat menyebabkan

kerusakan paru-paru serta kematian. Toksisitas amonia tergantung dari jumlah amonia yang

masuk dalam sel tumbuhan atau hewan. Oleh sebab itu dilihat pada spesifikasi Baku Mutu

Limbah Cair Rumah Sakit sesuai dengan standar yang telah ditetapkan oleh pemerintah.

Dimana pada Baku Mutu Limbah Cair Rumah Sakit kadar fosfat adalah 2 mg/L dan kadar

(35)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dari analisa yang telah dilakukan dengan menggunakan alat Spektrofotometer UV-Visibel

diperoleh kadar senyawa fosfat sebesar 0,92 mg/L dan kadar amonia sebesar 0,00013 mg/L.

2. Hal ini membuktikan bahwa kandungan senyawa Fosfat dan Amonia masih dibawah nilai

standarisasi yang telah ditetapkan oleh KEPMENLH No.Kep-58/MENLH/12/1995.

5.2 Saran

- Sampel yang diterima dari konsumen sebaiknya langsung di analisa, karena

penyimpanan sampel dapat mempengaruhi hasil analisa.

- Peralatan yang kurang memadai untuk menunjang analisa, sebaiknya segera di perbaiki

(36)

DAFTAR PUSTAKA

Agusnar, H. 2008. Analisa Pencemaran dan Pengendalian Lingkungan. Terbitan Pertama. USU

Press. Medan.

Chandra, B. 2007. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Cetakan Pertama. Penerbit Buku

Kedokteran EGC. Jakarta.

Ginting, P. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Jakarta: Penerbit Sinar

Harapan.

http://id.wikipedia.org/wiki/Amonia. Diakses pada tanggal 1 Juni 2012

Jenie, B. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press.

Mulja, H.M. 1995. Analisis Instrumental. Cetakan Pertama. Surabaya: Universitas Airlangga

Press.

Soeparman, H.2001. Pembuangan Tinja dan Limbah Cair.Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC

Sumestri, S. 1987. Metode Penelitian Air.Surabaya: Penerbit Usaha Nasional.

Vogel, A.I. 1979. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: Penerbit Kalman

(37)

(38)

Kurva Metode Least Square Analisa Kadar Fosfat pada Limbah Cair Rumah Sakit

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Adsorbansi (y)

2