Studi Pemanfaatan Zeolit Alam Aktif Sebagai Penyerap Ammonia di Dalam Akuarium Sebagai Media Budidaya Ikan Tawar

(1)

STUDI PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI

PENYERAP AMMONIA DIDALAM AKUARIUM

SEBAGAI MEDIUM BUDIDAYA

IKAN TAWAR

SKRIPSI

ROBERTA MARBUN 110802012

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

STUDI PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI

PENYERAP AMMONIA DI DALAM AKUARIUM

SEBAGAI MEDIUM BUDIDAYA

IKAN TAWAR

SKRIPSI

Diajukanuntukmelengkapi tugasdanmemenuhisyaratmencapaigelarsarjanasains

ROBERTA MARBUN 110802012

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Studi Pemanfaatan Zeolit Alam Aktif Sebagai Penyerap Ammonia Didalam Akuarium Sebagai Media Budidaya Ikan Tawar

Kategori : Skripsi

Nama : Roberta Marbun

NIM : 110802012

Program : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di :

Medan, Juli 2015

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Jamahir Gultom, Ph.D Drs. Chairuddin, M.Sc

NIP. 195209251977031001 NIP. 195909171987011001

Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

(4)

PERNYATAAN

STUDI PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI PENYERAP AMMONIA DI DALAM AKUARIUM SEBAGAI MEDIUM

BUDIDAYA IKAN TAWAR

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2015

(5)

PENGHARGAAN

Segala pujian serta syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa di Surga, atas segala berkat dan rahmat terlebih atas cintaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana Kimia Universitas Sumatera Utara.

Dan dengan segala kerendahan hati, penulis mempersembahkan skripsi ini kepada Bapak tersayang J. Marbun dan Mama tersayang I.R Sibuea sebagai ucapan terima kasih yang tak mungkin sebanding dengan segala pengorbanan mereka dalam hidup penulis. Juga kepada keluarga besar yang telah memberikan dukungan moril dan doa restu kepada penulis terlebih atas segala harapan yang menjadi semangat bagi penulis selama masa perkuliahan sampai terselesaikannya skripsi ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Drs. Chairuddin , M.Sc selaku pembimbing I dan Bapak Jamahir Gultom , Ph.D selaku dosen pembimbing II yang penuh dengan kesabaran membimbing dan mengarahkan penulis selama melakukan penelitian hingga terselesaikannya skripsi ini.

2. Bapak Prof. Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran kepada penulis 3. Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, Ibu Dr.

Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu yang turut memberikan pengarahan dan mensahkan skripsi ini.

4. Kepada keluarga besar Analitik FMIPA USU , Kak Tiwi selaku laboran dan kakak bagi penulis, K’Indah, K’Bella, K’Emil, K’Malem, K’Juli, K’Desta, Bg Royman, Bg Zul, Bg Beni, K’Dorkas, dan teman-teman terbaik penulis Andy, Wiwi, Bella, Emi, Fatya, serta adik-adik penulis Rosnani, Ruben, Dessi, Christina, Ranyco, Ayu dan Novi atas segala bantuan dan semangatnya serta kebersamaan yang berarti selama ini. 5. Kakak-abang stambuk 2008 yang tidak bisa disebutkan satu persatu,

teman-teman stambuk 2011 dan adik-adik paktikan atas doa dan semangatnya bagi penulis.

Semoga Tuhan selalu memberkati kita semua.

(6)

STUDI PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI

PENYERAP AMMONIA DI DALAM AKUARIUM

SEBAGAI MEDIUM BUDIDAYA

IKAN TAWAR

ABSTRAK

Telah dilakukan studi pemanfaatan zeolit alam aktif sebagai penyerap ammonia didalam akuarium sebagai medium budidaya ikan tawar. Sampel air yang digunakan diambil dari permukaan Danau Toba, Pangururan Kabupaten Samosir. Zeolit alam Sarulla dihaluskan sampai berukuran 200 mesh dan diaktivasi secara fisika. Penentuan ammonia dilakukan dengan metode Nessler secara spektrofotometri pada panjang gelombang maksimum 410 nm. Dari hasil penelitian diperoleh penurunan pH dan kandungan ammonia dalam air setelah pemberian pakan ikan disebabkan oleh penyerapan zeolit alam aktif sampai pada hari ke sepuluh dengan konsentrasi ammonia yang diperoleh pada hari pertama dan hari kesepuluh adalah 1,2723 dan 2,4171 mg/L dengan persen penyerapan terbesar pada hari ke sepuluh yaitu 38,04 %.

(7)

STUDY OF USING NATURAL ZEOLITE ACTIVE AS

AMMONIA ADSORBENT IN AQUARIUM AS

THE FARMING MEDIUM FRESH FISH

ABSTRACT

The study of using natural zeolite active as ammonia adsorbent in aquarium as the farming medium fresh fish has been conducted. The water sample was taken from surface water of Toba Lake, Pangururan Kabupaten Samosir. Natural zeolite was refined untill measured 200 mesh and activated by physics. Determination of ammonia was performed spectrophotometrically with Nessler method at the maximum wavelength of 410 nm. The result of analysis of this study obtained that decrease in water pH and ammonia content in the water after feeding the fish is caused by the absorption of natural zeolite active until the tenth days which consentration of ammonia on the first and tenth day was 1,2168 and 2,4171 mg/L with the largest absorption percent on the day to ten is 38.04%.

(8)

DAFTAR ISI Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Amonia 5 2.2. Zeolit 7

(9)

Bab 3. Metodologi Penelitian

3.3.10 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Ammonia 19

3.3.11 Pengukuran Contoh Air Akuarium 20

3.3.11.1 Pengukuran pH 20

3.3.11.2 Menghilangkan Flok pada Sampel 20

3.3.11.3 Penentuan Ammonia pada Contoh Air Akuarium 20

3.3.11.4 Penentuan Ammonia yang Diserap Zeolit Aktif 20

3.4. Bagan Penelitian 21

3.4.1. Pengolahan Zeolit 21

3.4.1.1 Preparasi Zeolit 21

3.4.1.2 Aktivasi Zeolit 21

3.4.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Ammonia 22

3.4.3 Pengukuran pH 22

3.4.4 Penentuan Ammonia pada Contoh Air Akuarium 23

(10)

Bab 4 Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil Penelitian 25

4.2 Pengolahan Data 27

4.2.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi Ammonia 27

4.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi Ammonia 29

4.2.3 Penentuan Kandungan Ammonia di dalam Sampel 30

4.2.4 Penentuan Konsentrasi Ammonia di dalam Sampel dalam mg/L 30

4.2.5 Perhitungan Jumlah Ammonia Terserap 31

4.2.6 Persentase Penurunan Kandungan Ammonia dengan Menggunakan Zeolit Alam Aktif 32

4.3 Pembahasan 33

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 35

5.2 Saran 35

Daftar Pustaka 36

(11)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

4.1 Penentuan Absorbansi Larutan Standar Ammonia 25

4.2 Absorbansi Ammonia di dalam Contoh 26

4.3 Penurunan Persamaan Garis Regresi 28

(12)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Hubungan (NH3) dan (NH4+) oleh pH 7

2.4 Reagen Nessler bereaksi dengan NH3 dalam larutan 14

yang bersifat basa

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1 Data Hasil Penentuan Jumlah Ammonia yang

(14)

STUDI PEMANFAATAN ZEOLIT ALAM AKTIF SEBAGAI

PENYERAP AMMONIA DI DALAM AKUARIUM

SEBAGAI MEDIUM BUDIDAYA

IKAN TAWAR

ABSTRAK

Telah dilakukan studi pemanfaatan zeolit alam aktif sebagai penyerap ammonia didalam akuarium sebagai medium budidaya ikan tawar. Sampel air yang digunakan diambil dari permukaan Danau Toba, Pangururan Kabupaten Samosir. Zeolit alam Sarulla dihaluskan sampai berukuran 200 mesh dan diaktivasi secara fisika. Penentuan ammonia dilakukan dengan metode Nessler secara spektrofotometri pada panjang gelombang maksimum 410 nm. Dari hasil penelitian diperoleh penurunan pH dan kandungan ammonia dalam air setelah pemberian pakan ikan disebabkan oleh penyerapan zeolit alam aktif sampai pada hari ke sepuluh dengan konsentrasi ammonia yang diperoleh pada hari pertama dan hari kesepuluh adalah 1,2723 dan 2,4171 mg/L dengan persen penyerapan terbesar pada hari ke sepuluh yaitu 38,04 %.

(15)

STUDY OF USING NATURAL ZEOLITE ACTIVE AS

AMMONIA ADSORBENT IN AQUARIUM AS

THE FARMING MEDIUM FRESH FISH

ABSTRACT

The study of using natural zeolite active as ammonia adsorbent in aquarium as the farming medium fresh fish has been conducted. The water sample was taken from surface water of Toba Lake, Pangururan Kabupaten Samosir. Natural zeolite was refined untill measured 200 mesh and activated by physics. Determination of ammonia was performed spectrophotometrically with Nessler method at the maximum wavelength of 410 nm. The result of analysis of this study obtained that decrease in water pH and ammonia content in the water after feeding the fish is caused by the absorption of natural zeolite active until the tenth days which consentration of ammonia on the first and tenth day was 1,2168 and 2,4171 mg/L with the largest absorption percent on the day to ten is 38.04%.

(16)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara

berlimpah-limpah. Namun, ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi keperluan manusia

relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor. Oleh karena itu, sumber daya

air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta

makhluk hidup lain. Kegiatan indutri , domestik dan kegiatan lain berdampak

negatif terhadap sumber daya air antara lain menyebabkan penurunan kualitas air

(Effendi, H. 2003).

Danau Toba merupakan suatu ekosistem air yang telah banyak mengalami

perubahan terutama akibat dari berbagai aktivitas manusia yang terdapat di sekitar

ekosistem air ini. Permasalahan yang dialami ekosistem Danau Toba terutama

adalah penurunan kualitas air akibat dari berbagai limbah yang dibuang ke dalam

danau sehingga menimbulkan pencemaran, seperti limbah rumah tangga, limbah

pertanian, limbah dari budidaya perikanan di dalam keramba serta limbah minyak

yang berasal dari aktivitas transportasi air (Barus, dkk., 2008).

Limbah amonia adalah salah satu permasalahan yang sering ditemui dalam

budidaya ikan. Budidaya ikan secara intensif dengan peningkatan padat

penyebaran dan peningkatan pemakaian pakan buatan kaya protein menyebabkan

meningkatnya limbah nitrogen toksik dan fosfat. Limbah nitrogen toksik dan

fosfat pada perairan budidaya umumnya berasal dari sisa pakan yang tidak

termakan dan feses ikan. Selama satu periode pemeliharaan ikan secara tidak

langsung selalu diperoleh limbah sisa-sisa pakan dan kotoran ikan . Limbah

nitrogen toksik dalam perairan pada umumnya dalam bentuk amonia atau nitrat

(17)

Kadar amonia pada perairan biasanya kurang dari 0,1 mg/L ( Mc Neely et

al., 1979). Kadar amonia bebas yang tidak terionisasi (NH3) pada perairan tawar

sebaiknya tidak lebih dari 0,02 mg/L. Jika kadar amonia bebas lebih dari 0,2

mg/L, perairan tersebut bersifat toksik bagi beberapa jenis ikan (Sawyer dan Mc

Carty, 1978).

Penelitian sebelumnya telah dilakukan untuk mengetahui kandungan

amonia pada budidaya ikan. Hulu, O (2013) melakukan penelitian pengaruh suhu

dan pH terhadap kandungan amonia di dalam medium air tawar budidaya ikan

dimana pH air meningkat 6,83 sampai 7,23 akibat pemberian pakan dan kenaikan

suhu pada pH > 7 menyebabkan pH turun 0,066 % dan kandungan amonia turun

0,010 % .

Simanjuntak,P (2002) melakukan penelitian penentuan kandungan amonia,

nitrit, nitrat, alkalinitas, suhu dan pH dalam air bak ikan nila. Dari penelitian

tersebut diperoleh kadar amonia meningkat dari hari ke hari disertai meningkatnya

nilai pH air bak yang menyebabkan alkalinitas terus bertambah, sedangkan kadar

nitrit dan nitrat berfluktuasi.

Dari uraian di atas, penulis merasa tertarik untuk memanfaatkan zeolit

alam aktif sebagai penyerap limbah ammonia yang berasal dari budidaya ikan

tawar sebagai simulasi terhadap kondisi air Danau Toba.

1.2 Permasalahan

Bagaimana perubahan kadar ammonia sebelum dan sesudah penambahan

zeolit serta perubahan nilai pH pada air Danau Toba khususnya yang digunakan

(18)

1.3 Pembatasan Masalah

1. Penelitian ini menggunakan zeolit alam Sarulla yang diaktivasi pada suhu

2500C selama 3 jam .

2. Pengukuran hanya dilakukan terhadap pH dan kandungan ammonia

sebelum dan sesudah penambahan zeolit pada air Danau Toba yang

digunakan sebagai media budidaya ikan nila .

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur perubahan kandungan ammonia

sebelum dan sesudah penambahan zeolit serta perubahan nilai pH pada air Danau

Toba sebagai media budidaya ikan nila.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan mampu memberikan

informasi pemanfaatan zeolit alam untuk menyerap ammonia dari air Danau Toba.

Bila pH air mencapai 8 kemungkinan besar udara disekitar Danau Toba

terkontaminasi dengan ammonia yang berbahaya bagi kesehatan .

1.6 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU ,

Medan .

1.7 Metodologi Penelitian

1. Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium yang bersifat purposif .

2. Contoh air yang dijadikan sebagai sampel diambil dari air permukaan

(19)

dalam akuarium ukuran 30cm x 30 cm x 30 cm. Didalamnya dipelihara 5

ekor ikan nila dan diberi pakan industri merek Takari.

3. Waktu pemberian pakan ikan yaitu 09.00 WIB, 13.00 WIB dan 18.00 WIB

sebanyak 1 gram setiap pemberian pakan.

4. Zeolit yang digunakan diambil dari Sarulla Kecamatan Pahae Kabupaten

Tapanuli Utara.

5. Zeolit diayak 200 mesh kemudian diaktivasi secara fisika yaitu dengan

pemanasan pada suhu 2500C.

6. pH air diukur pada pagi dan sore hari sebelum pemberian pakan dan

kandungan ammonia ditentukan sebelum dan sesudah penambahan 2 gram

zeolit alam aktif pada air Danau Toba secara spektrofotometri pada λmaks =

(20)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Amonia

Amoniak merupakan gas tajam yang tidak berwarna dengan titik didih

33,50C. Cairannya mempunyai panas penguapan sebesar 1,37 kJ g-1 pada titik

didihnya. Secara fisik cairan NH3 mirip dengan air dalam perilaku fisiknya

dimana bergabung sangat kuat melalui ikatan hiidrogen. (Cotton, 1989)

Nitrogen N dapat ditemui hampir di setiap badan air dalam

bermacam-macam bentuk. Bentuk dari unsur tersebut tergantung dari tingkat oksidasinya,

antara lain sebagai berikut :

-3 0 +3 +5

NH3 - N2 -NO2- -NO3

-Biasanya senyawa-senyawa nitrogen tersebut adalah senyawa terlarut .

Amoniak NH3 , merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4+ pada pH

rendah dan disebut amonium, amoniak sendiri berada dalam keadaan tereduksi

(-3). Amoniak dalam air permukaan berasal dari air seni dan tinja , juga dari

oksidasi zat organis (HaObCcNd) secara mikrobiologis yang berasal dari air alam

atau air buangan industri dan penduduk

Air tanah hanya mengandung sedikit NH3 , karena NH3 dapat menempel

pada butir-butir tanah liat selama infiltrasi air ke dalam tanah dan sulit terlepas

dari butir-butir tanah liat tersebut. Kadar amoniak yang tinggi pada air sungai

selalu menunjukkan adanya pencemaran. Pada air minum kadarnya harus nol dan

pada air sungai harus dibawah 0,5 mg/L (syarat mutu air sungai di Indonesia) .

(21)

Di perairan alami pada suhu dan tekanan normal amoniak dalam bentuk

gas dan membentuk kesetimbangan dengan ion amonium. Selain terdapat dalam

bentuk gas amoniak juga membentuk kompleks dengan beberapa ion logam.

Amoniak juga dapat terserap ke dalam bahan-bahan tersuspensi dan koloid

sehingga mengendap di dasar peraiaran. Amoniak di perairan dapat menghilang

melalui proses volatilisasi karena tekanan parsial amoniak dalam larutan

meningkat dengan semakin meningkatnya pH. Amoniak dan garam-garamnya

bersifat mudah larut dalam air. Amoniak banyak digunakan dalam proses produksi

urea, industri bahan kimia serta industri bubur dan kertas (pulp & paper). Tinja

dari biota akuatik yang merupakan limbah aktivitas metabolisme juga banyak

mengeluarkan amoniak. Sumber amoniak yang lain adalah reduksi gas nitrogen

yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan kosmetik.

Amoniak yang terukur di perairan berupa amoniak total (NH3 dan NH4+).

Amoniak bebas tidak dapat terionisasi (amoniak) sedangkan amonium (NH4+)

dapat terionisasi. Persentase amoniak meningkat dengan meningkatnya nilai pH

dan suhu perairan. Pada pH 7 atau kurang, sebagian besar amoniak akan

mengalami ionisasi. Sebaliknya pada pH lebih besar dari 7 amoniak tak terionisasi

yang bersifat toksik terdapat dalam jumlah yang lebih banyak. Amoniak bebas

yang tak terionisasi bersifat toksik terhadap organisme akuatik. Toksisitas

amoniak terhadap organisme akuatik akan meningkat jika terjadi penurunan kadar

oksigen terlarut, pH, dan suhu (Effendi, 2003).

Gas amonia adalah larut dalam air, bereaksi dengan air membentuk

amonium hidroksida. Oleh karena ionisasi ini dalam air membentuk NH4+ + OH-,

pada pH tinggi, gas amonia bebas ada dalam bentuk tak terionisasi. Pada pH dari

pasokan air pada umumnya, amonia secara sempurna diionisasi.

NH₃+ H₂O NH₄OH _NH₄+_{+ OH}

(22)

Hubungan antara amoniak (NH3) dan amonium (NH4+) yang dipengaruhi oleh pH

ditunjukkan oleh gambar berikut:

(Kemmer. 1979)

Gambar 2.1 Hubungan (NH3) dan (NH4+) oleh pH

2.2 Zeolit

Zeolit merupakan persenyawaan alumino silikat dengan unsur utama

terdiri dari kation alkali dan alkali tanah, berstruktur tiga dimensi serta

mempunyai pori-pori yang dapat diisi oleh molekul air . Struktur yang berpori ini

menyebabkan zeolit mempunyai kemampuan menyerap dan menyaring molekul

dan bersifat sebagai penukar ion . Selain itu, zeolit memiliki sifat hidratasi dan

dehidratasi. Pada umumnya, zeolit mempunyai susunan kristal yang agak lunak,

(23)

Dengan sifat-sifat yang dimilikinya, zeolit mampu untuk secara selektif

menyerap air dan gas N2 , sebagai penukar ion misalnya NH4+ dan K+ , sehingga

dapat berfungsi sebagai media pengontrol dalam penggunaan pupuk-pupuk yang

mengandung potasium dan nitrogen yang diperlukan oleh tanah, sebagai

pengontrol kelembapan, penangkap logam-logam berat dari air limbah yang

digunakan dalam pertanian, pengontrol sifat radioaktif pada tanah yang tercemar

dan decaking agent untuk pupuk dan makanan (Djadjulie. 1998).

2.2.1 Pengaktifan Mineral Zeolit

Sebelum digunakan, zeolit terlebih dahulu diaktifkan untuk meningkatkan

kemampuan penyerapannya dimana pengaktifan bertujuan untuk memperbesar

volume rongga dan menghilangkan pengotor . Pengaktifan dapat dilakukan secara

fisika yaitu dengan pemanasan dan secara kimia yaitu dengan penambahan asam .

Pengaktifan zeolit secara fisika berupa pemanasan zeolit untuk menghilangkan

molekul air yang terperangkap dalam pori-pori zeolit sehingga luas permukaan

pori-pori bertambah. Pemanasan dilakukan dalam oven biasa pada suhu

300-400°C (untuk skala laboratorium). Pengaktifan secara kimia dilakukan dengan

penambahan larutan asam H2SO4 atau basa NaOH dengan tujuan untuk

membersihkan permukaan pori, membuang senyawa pengotor dan mengatur

kembali letak atom yang dipertukarkan. Zeolit yang cocok untuk adsorben yaitu

apabila diaktifkan akan memberikan rasio Si/Al yang tinggi (10-100). Zeolit

dengan rasio Si/Al tinggi bersifat hidrofob (Sutarti. 1994) .

Sembiring,dkk (1995) melakukan penelitian “ Pengaruh Pemanasan dan Pengaktifan dengan Natrium Hidroksida dan Asam Klorida terhadap Kemampuan

Zeolit Alam Sarulla-Sumatera Utara sebagai Bahan Pemucat Minyak Kelapa

Sawit Mentah (CPO), hasil yang diperoleh yaitu pengaktifan zeolit dengan

pemanasan menunjukkan bahwa pada suhu 2000C sampai 3000C daya serap zeolit

meningkat tetapi bila suhu meningkat menjadi 4000C daya serap zeolit menurun .

Hal ini disebabkan karena pada pengaktifan dengan pemanasan, tujuannya adalah

(24)

sehingga larutan kation, gas ataupun molekul-molekul yang mempunyai ukuran

yang lebih kecil dari diameter saluran dapat masuk ke bagian dalam rongga zeolit.

Dari hasil yang diperoleh suhu 2000C sampai 3000C adalah sangat baik karena

struktur zeolit dimana hingga suhu ini tidak mengalami kerusakan . Sedangkan

pada pemanasan 4000C daya serap zeolit menurun karena pada keadaan ini

struktur zeolit telah mengalami kerusakan sehingga rongga-rongganya sebagian

tertutup . Pengaktifan zeolit dengan asam (pengaktifan secara kimiawi) bertujuan

untuk mengurangi efek hambatan dari pertukaran kation dengan cara pencucian

kation. Pemberian suatu larutan asam mineral pada mineral zeolit yang kaya silika

menyebabkan Al pada struktur molekul akan terlepas dan membentuk hidrogen

zeolit serta membuka saluran dari struktur zeolit .

2.2.2 Penyerapan Amonia oleh Zeolit Alam

Menurut Rabo. (1996) dan Suharto. (1999) mekanisme penyerapan amonia

oleh zeolit terjadi melalui pertukaran kation. Molekul amonia akan mengisi

pori-pori zeolit dimana pada permukaan zeolit sendiri terdapat ion-ion alkali atau

hidrogen . Molekul-molekul amonia akan berinteraksi secara kimia dengan sisi

aktif dari permukaan zeolit dan menggantikan ion-ion alkali atau hidrogen

sehingga dibentuk gugus amonium di permukaan zeolit aktif.

2.3 Parameter Fisika dan Kimia Air

2.3.1 Parameter Fisika

Parameter-parameter fisika yang biasa digunakan untuk menentukan

(25)

2.3.1.1 Suhu

Suhu sangat berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan.

Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia dan biologi badan air.

Peningkatan suhu menyebabkan menurunnya kelarutan gas dalam air, misalnya

gas O2, CO2, N2 dan CH4. Selain itu peningkatan suhu juga menyebabkan

peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air, dan selanjutnya

meningkatkan konsumsi oksigen.

2.3.1.2 Kecerahan dan Kekeruhan

Kecerahan air bergabung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan

merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual.

Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan

banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat

dalam air. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya sistem

osmoregulasi, misalnya pernafasan dan daya lihat organisme akuatik, serta dapat

menghambat penetrasi cahaya ke dalam air.

2.3.1.3 Warna

Warna perairan ditentukan oleh adanya bahan organik dan bahan

anorganik, karena keberadaan plankton, humus, dan ion-ion logam. Perairan alami

tidak berwarna. Sumber air untuk kepentingan air minum sebaiknya memiliki nilai

(26)

2.3.1.4 Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi utama dalam ekosistem perairan. Dalam

perairan, cahaya memiliki dua fungsi utama yaitu; memanasi air sehingga terjadi

perubahan suhu dan berat jenis dan selanjutnya menyebabkan terjadinya

percampuran massa dan kimia air. Dan merupakan sumber energi bagi proses

fotosintesis algae dan tumbuhan air. Cahaya sangat mempengaruhi tingkah laku

organisme akuatik .

2.3.2 Parameter Kimia

Beberapa parameter kimia yang digunakan untuk menentukan kualitas air

yaitu pH, oksigen terlarut, kesadahan dan alkalinitas. Sebagian besar biota akuatik

sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7-8,5. Nilai pH

sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan misalnya proses nitrifikasi akan

berakhir jika pH rendah.

Sumber oksigen terlarut dapat berasal dari difusi oksigen yang terdapat di

atmosfer dan aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton. Kadar

oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi manusia.

Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dengan jumlah

yang cukup. Kebutuhan oksigen sangat dipengaruhi oleh suhu dan bervariasi antar

organisme. Keberadaan logam berat yang berlebihan di perairan mempengaruhi

sistem respirasi organisme akuatik sehingga pada saat kadar oksigen terlarut

rendah dan terdapat logam berat dengan konsentrasi tinggi, organisme akuatik

(27)

Kesadahan adalah gambaran kation logam divalen. Kesadahan perairan

berasal dari kontak air dengan tanah dan bebatuan. Perairan dengan nilai

kesadahan tinggi pada umumnya merupakan perairan yang berada di wilayah

yang memilki lapisan tanah pucuk (top soil) tebal dan batuan kapur. Nilai

kesadahan air diperlukan dalam penilaian kelayakan perairan untuk kepentingan

domestik dan industri. Kesadahan yang tinggi dapat menghambat sifat toksik dari

logam berat karena kation-kation penyusun kesadahan membentuk senyawa

kompleks dengan logam tersebut.

Alkalinitas merupakan gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam.

Nilai alkalinitas perairan alami hampir tidak pernah melebihi 500 mg/liter CaCO3.

Perairan dengan nilai alkalinitas yang terlalu tinggi tidak disukai oleh organisme

akuatik karena biasanya di ikuti oleh nilai kesadahan yang tinggi atau kadar garam

natrium yang tinggi. Nilai alkalinitas berkaitan erat dengan korosivitas logam dan

dapat menimbulkan permasalahan kesehatan pada manusia terutama yang

berhubungan dengan iritasi pada sistem pencernaan (Effendi.2003).

2.4 Spektrofotometri

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitansi atau absorbansi

suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang, pengukuran terhadap suatu

deretan contoh pada suatu panjang gelombang tunggal mungkin juga dapat

dilakukan.

adalah fraksi yang ditransmisi oleh suatu contoh .

(28)

Karena dari hukum Beer, absorbansi adalah berbanding langsung terhadap

konsentrasi maka jelas bahwa transmitansi tidak demikian, log T harus

digambarkan terhadap c untuk memperoleh suatu grafik lurus .

Hukum Bouguer (Lambert) : Jika suatu sinar radiasi monokhromatik (yaitu

radiasi dari satu panjang gelombang tunggal) diarahkan melewati medium,

diketahui bahwa tiap lapisan menyerap bagian yang sama dari radiasi atau tiap

lapisan mengurangi tenaga radiasi sinar dengan bagian yang sama.

Hukum Beer : Intensitas berkas cahaya monokhromatik berkurang secara

eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier (Day.

1983)

Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh

larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan.

(Rohman. 2007).

Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika

energi itu ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi panjang

gelombang. Kelebihan spektrofotometer adalah panjang gelombang dari sinar

putih dapat terseleksi dan diperoleh dengan alat pengurai prisma, grafting ataupun

celah optis. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang

kontinu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blanko dan

suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun

pembanding (Khopkar.2008).

2.4.1 Penentuan Amoniak secara Spektrofotometri

Nitrogen-amoniak dapat ditentukan dengan atau tanpa didahului oleh suatu

pengolahan pendahuluan (destilasi). Bila destilasi tidak dilakukan, maka amoniak

ditentukan langsung dengan analisa Nessler atau melalui titrasi. Destilasi tidak

dilakukan bila sampel cukup jernih yaitu tidak melebihi batas kekeruhan 10 Ntu

(29)

Pada tahun 1856 Nessler pertama sekali, mengusulkan larutan basa

merkurium (II) iodida dalam kalium iodida sebagai reagensia untuk penetapan

amonia secara kolorimetri. Pelbagai modifikasi reagensia dilakukan sejak itu. Bila

reagensia Nessler ditambahkan ke dalam larutan garam amonium encer, amonia

yang terbebas akan beraksi dengan reagensia cukup cepat namun tidak sekejap

membentuk produk jingga-coklat yang tetap dalam larutan koloidal, tetapi

menggumpal bila dibiarkan lama.(Basset. 1994)

Bila perkiraan kadar amoniak dalam sampel antara 1 sampai 25 mg NH3

-N/L maka digunakan titrasi dengan standard asam sulfat, bila kadar amoniak

antara 0,05 sampai 5,0 mg NH3-N/L dapat ditentukan dengan metode Nessler;

kadar NH3-N > 5 mg/L dapat juga ditentukan dengan metode Nessler dengan

pengenceran .

Metode Nessler terdiri dari suatu analisa kimiawi dengan menggunakan

spektrofotometer. Reagen Nessler K2HgI4 akan bereaksi dengan NH3 dalam

larutan yang bersifat basa , sesuai dengan reaksi pada gambar dibawah:

2 K₂HgI₄ + NH₃+ 3 KOH O + 7 KI + 2 H₂O Hg

Hg

NH₂ I

koloid kuning coklat

Gambar 2.4 Reagen Nesler bereaksi dengan NH3 dalam larutan yang bersifat basa

Reaksi menghasilkan larutan berwarna kuning-coklat yang mengikuti

hukum Beer-Lambert. Intensitas warna yang terjadi berbanding lurus dengan

konsentrasi NH3 yang ada dalam sampel yang kemudian ditentukan secara

(30)

Gangguan pada analisa Nessler adalah kekeruhan dan warna. Pada analisa

Nessler tanpa destilasi harus ditambahkan larutan basa dan ZnSO4 untuk

mencegah gangguan ion Ca, Mg, Fe dan Sn yang dapat menimbulkan kekeruhan ,

dengan penambahan larutan tersebut ion-ion diatas akan mengendap. Larutan

sampel harus bebas gangguan, setelah pengendapan 15 sampai 30 menit.

Kemudian penambahan EDTA membantu agar sisa ion-ion Ca, Mg dan Fe dalam

larutan tidak ikut mengendap. Gangguan lainnya adalah NH3 yang dikandung

dalam udara yang mudah diserap oleh air (Alaerts.1984).

2.5 Ikan Nila dan Pakan Ikan

Ikan nila bukanlah ikan asli Indonesia, tetapi berasal dari sungai Nil di

Mesir. Baru pada tahun1969 ikan ini didatangkan dari Taiwan ke Indonesia. Jenis

lain yang telah ada di Indonesia sejak tahun 1939 adalah ikan mujair. Dalam dunia

ilmu pengetahuan ikan nila telah dikenal sejak tahun 1766, sedangkan mujair baru

ditemukan tahun1852.

Walaupun mirip ikan mujair, nila mudah dibedakan sebab sirip ekor nila

mempunyai garis-garis tegak dan pada sirip punggungnya terdapat garis-garis

miring. Masa perkawinannya berlangsung sepanjang tahun, bukan pada bulan

tertentu saja akan tetapi tidak sesering mujair. Di kolam pemeliharaan, ikan ini

dapat berkembang biak tanpa perawatan khusus. Apabila masa perkawinan telah

tiba, induk-induk nila mencari tempat yang aman. Mereka membuat lubang atau

cekungan-cekungan bulat didasar kolam seperti yang dilakukan mujair, telurnya

dijaga oleh induknya (Evy.2001).

Pakan merupakan faktor yang penting dalam usaha pembesaran ikan.

Dalam usaha pembesaran, ikan diharuskan tumbuh hingga mencapai ukuran pasar.

Untuk itu, ikan harus makan, tidak sekedar untuk mempertahankan kondisi tubuh

(maintenance), tetapi juga untuk menumbuhkan jaringan otot atau daging

(pertumbuhan somatis). Jumlah dan jenis pakan yang dikonsumsi oleh ikan akan

(31)

Jenis pakan di dalam akuakultur terdiri dari empat kelompok, yaitu pakan

hidup, pakan segar, pakan tambahan dan pakan buatan . Pakan hidup adalah jenis

pakan yang pada umumnya dalam keadaan hidup ketika diberikan kepada ikan

kultur. Pakan segar diberikan kepada ikan kultu dalam bentuk segar atau yang

telah dibekukan dalam freezer dan bentuk asli dari pakan ini sama seperti ketika

masih hidup. Pakan buatan adalah pakan yang dibuat dari berbagai bahan

makanan kemudian diramu menggunakan formula tertentu sehingga bisa

memenuhi kebutuhan gizi ikan secara lengkap. Kandungan air pakan buatan

biasanya sekitar 15 % sehingga bisa disimpan diruangan kering dalam waktu

realtif lama. Pakan buatan bisa berbentuk pelet, granule (butiran), crumble (remah), pasta dan dust (tepung).

Ada kalanya pakan yang diberikan kepada ikan berupa dedak, daun,

bungkil atau ampas tahu. Kandungan gizi pakan tersebut tidak lengkap atau

mengandung unsur yang dominan saja. Oleh karena itu, pemberian pakan kepada

ikan kultur bersifat tambahan. Sebagai contoh, dedak banyak mengandung

karbohidrat diberikan kepada ikan untuk menutupi kebutuhan karbohidrat ikan

(32)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat

- Spektrofotometer Spektronik 20

- Aquarium

- pH meter

- Furnance Fisher

- Aerator

- Neraca Analitik Mettler AE 200

- Oven Fisher

- Siever (Ayakan) 200 Mesh

- Labu Ukur Pyrex

- Gelas Ukur Pyrex

- Beaker Glass Pyrex

- Corong Pyrex

- Kuvet

- Pipet Volume Fischer Brand

- Tabung Reaksi Pyrex

- Alu dan Lumpang

- Karet Penghisap Fischer Brand

- Magnetic Stirrer

(33)

3.2 Bahan

- Zeolit Alam Sarulla

- Air Danau Toba

- Ikan Nila

- Pakan Ikan Takari

- ZnSO4(s) p.a (E Merck)

- HgI2(s) p.a.(E Merck)

- KI(s) p.a.(E Merck)

- NaOH(s) p.a.(E Merck)

- EDTA(s) p.a.(E Merck)

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Pengolahan Zeolit

3.3.1.1. Preparasi Zeolit

Batuan zeolit alam Sarulla yang masih berbentuk granula dipanaskan dalam oven

pada suhu 100 ± 100C selama 3 jam , lalu didinginkan dan dihaluskan . Kemudian

diayak dengan ayakan 200 mesh .

3.3.1.2. Aktivasi Zeolit

Sebanyak 100 gram zeolit alam Sarulla yang telah dipreparasi kemudian

dipanaskan sampai suhu 2500C selama 3 jam lalu didinginkan di dalam desikator .

3.3.2. Larutan ZnSO4 10 %

Sebanyak 10 gram ZnSO4.7H2O dilarutkan dalam 50 mL aquadest kemudian

(34)

3.3.3. Pembuatan Reagen Nessler

Sebanyak 160 gram NaOH dilarutkan dengan 500 mL aquadest dalam beaker

glass 1L dan didinginkan dalam suhu kamar. Sebanyak 100 gram HgI2 dan 70

gram KI dimasukkan kedalam beaker glass 100 mL berisi 50 mL aquadest,

kemudian diaduk dengan magnetik stirrer sampai kristal larut. Dicampurkan

kedua larutan secara perlahan lalu dimasukkan larutan dalam labu ukur 1000 mL

dan diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda. Dihomogenkan .

3.3.4. Larutan NaOH 6 N

Sebanyak 24 gram NaOH dilarutkan dalam 50 mL aquadest, didinginkan sampai

suhu kamar. Selanjutnya dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, diencerkan

sampai garis tanda dan dihomogenkan .

3.3.5. Larutan NaOH 5 N

Sebanyak 20 gram NaOH dilarutkan dalam 50 mL aquadest , didinginkan sampai

suhu kamar. Selanjutnya dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, diencerkan

sampai garis tanda dan dihomogenkan .

3.3.6. Larutan Induk Ammonia 1000 mg/L

Sebanyak 3,819 gram NH4Cl (terlebih dahulu kristal dikeringkan pada suhu

konstan 1000 C dan didinginkan dalam desikator ) dimasukkan ke dalam beaker

glass lalu dilarutkan dengan 100 mL aquadest. Kemudian diencerkan dalam labu

(35)

3.3.7.Larutan Standar Ammonia 100 mg/L

Sebanyak 10 mL dipipet larutan induk amonia 1000 mg/L, dimasukkan ke dalam

labu ukur 100 mL lalu diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda dan

dihomogenkan.

3.3.8.Larutan Standar Ammonia 10 mg/L

Sebanyak 10 mL dipipet larutan ammonia 100 mg/L, dimasukkan ke dalam labu

ukur 100 mL lalu diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda dan

dihomogenkan.

3.3.9. Larutan Standar Ammonia 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 mg/L

Sebanyak 0,0 ; 5,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 ; 25,0 mL larutan standar ammonia 10 mg/L

dimasukkan kedalam 5 buah labu ukur 50 mL kemudian diencerkan dengan

aquadest sampai garis tanda dan dihomogenkan .

3.3.10. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Ammonia

Sebanyak 10 mL dipipet dari masing-masing larutan ammonia dengan konsentrasi

0,0 ; 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 mg/L , dimasukkan kedalam 5 buah labu erlenmeyer

(36)

3.3.11. Pengukuran Contoh Air Akuarium

3.3.11.1. Pengukuran pH

Sebanyak 100 mL contoh air akuarium dimasukkan kedalam beaker glass. Diukur

pH larutan menggunakan pH meter.

3.3.11.2 . Menghilangkan Flok Pada Sampel

Ke dalam 100 mL sampel ditambahkan 1 mL ZnSO4 10 % dan diatur pH 10-11

dengan penambahan NaOH 6 N lalu diaduk menggunakan magnetik stirrer .

Setelah flok terbentuk maka disaring dan ditambahkan 1 tetes EDTA ke dalam

filtrat.

3.3.11.3. Penentuan Ammonia Pada Contoh Air Akuarium

Sebanyak 100 mL contoh air akuarium disaring kemudian filtratnya diambil 10

mL dan dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, ditambahkan 0,5 mL reagen

Nessler lalu diaduk dan didiamkan selama 10 menit . Diukur % transmitansinya pada λmaks = 410 nm dengan spektrofotometer visibel.

3.3.11.4. Penentuan Ammonia yang diserap oleh Zeolit Aktif

Diambil contoh air akuarium yang telah ditaburkan zeolit aktif sebanyak 100 mL

lalu disaring kemudian filtratnya diambil 10 mL dan dimasukkan ke dalam labu

(37)

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1.Pengolahan Zeolit

3.4.1.1. Preparasi Zeolit

dipanaskan di dalam oven pada suhu 100 sampai

110 0C selama 3 jam

didinginkan

dihaluskan

diayak dengan ayakan 200 mesh

3.4.1.2. Aktivasi Zeolit

dipanaskan pada suhu 2500C selama 3 jam 100 gram serbuk zeolit alam

sarulla 200 mesh

Zeolit Aktif Batuan Zeolit Alam

Sarulla

(38)

3.4.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Ammonia

dimasukkan kedalam labu ukur 50 mL

ditambahkan 0,5 mL reagen Nessler

diaduk dan didiamkan selama 10 menit

diukur % transmitansinya pada λmaks = 410 nm

Catatan : 1. Dilakukan prosedur yang sama untuk larutan standar 2,0 ; 3,0 ;

4,0 ; 5,0 mg/L

2. Pengukuran juga dilakukan untuk blanko yang mendapat perlakuan

yang sama

3.4.3. Pengukuran pH

dimasukkan kedalam beaker glass

diukur pH menggunakan pH meter 100 mL Contoh Air

Akuarium

Hasil 10 mL larutan standar 1,0 mg/L

(39)

3.4.4. Penentuan Kandungan Ammonia di dalam Contoh Air Akuarium

ditambahkan 1 mL ZnSO4 10 %

ditambahkan NaOH 6 N sampai

pH±10

diaduk

disaring

dipipet 10 mL

dimasukkan ke dalam tabung reaksi

diukur % transmitansinya pada λmaks = 410 nm *

Catatan : * Dilakuan perlakuan yang sama sebanyak 3 kali . 100 mL Contoh Air Akuarium

Endapan Filtrat

10 mL filtrat

Hasil

(40)

3.4.5. Penentuan Ammonia yang Diserap oleh Zeolit Aktif

disaring

dipipet 10 mL

dimasukkan ke dalam tabung reaksi

diukur % transmitansinya pada λmaks = 410 nm *

Catatan : * Dilakuan perlakuan yang sama sebanyak 3 kali . 100 mL Contoh Air Akuarium

yang telah ditaburkan zeolit

Endapan Filtrat

10 mL filtrat

(41)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4 .1. Hasil Penelitian

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh absorbansi dari larutan standar

ammonia pada tabel 4.1 berikut :

Tabel 4.1 Penentuan Absorbansi Larutan Standar Ammonia

Ammonia mg/L

% T Rata-rata Absorbansi

0 97 ± 97,0 0,0132

98 96

0,5 81 ± 81,0 0,0915

81 81

1,0 66 ± 66,3 0,1785

66 67

1,5 56 ± 56,0 0,2518

56 56

2,0 45 ± 45,0 0,3467

45 45

2,5 39 ± 38,6 0,4134

(42)

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh data konsentrasi ammonia dalam contoh pada tabel 4.2 berikut :

Tabel 4.2 Konsentrasi Ammonia di dalam Contoh Hari Waktu 17.15 0,2812 1,6531 ± 0,0067 Setelah pemberian

pakan ikan 3 kali, kemudian zeolit

ditaburkan 2 08.00 0,2340 1,3623 ± 0,0062 Setelah zeolit alam

aktif ditaburkan 17.15 0,2812 1,6531 ± 0,0067 Setelah pemberian

(43)

ditaburkan

4.2 Pengolahan Data

4.2.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi Ammonia

Data yang diperoleh dari pengukuran transmitansi larutan standar

ammonia dikonversikan kedalam bentuk absorbansi dengan menggunakan

persamaan

A = 2 - log %T.

Data absorbansi yang diperoleh diplotkan terhadap konsentrasi larutan

(44)

Gambar 4.1. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Ammonia

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan

menggunakan metode Least Square dimana konsentrasi dinyatakan sebagai Xi dan

absorbansi sebagai Yi , sebagai berikut:

Tabel 4.3 Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Kurva Kalibrasi

Xi Yi _{Xi -}_X _{Yi -}_Y _{(Xi -}_X ₎2

Dari tabel diatas dapat diperoleh :

X ฀ = ∑ � = ,

(45)

Y฀= ∑ �

� = , = ,

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dinyatakan dengan Y = ax + b

dimana : a = slope

b = intersept

Harga slope (a) dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

a =

Sedangkan harga intersept (b) dapat diperoleh melalui persamaan :

b = Y aX

= 0,2158 – 0,1623(1,25)

= 0,0129

Dengan demikian persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ammonia adalah :

Y= 0,1623X + 0,0129

4.2.2. Penentuan koefisien korelasi Ammonia

Koefisien korelasi (r) untuk kurva kalibrasi ammonia dapat ditentukan :

(46)

4.2.3. Penentuan Konsentrasi Ammonia di dalam Sampel

Konsentrasi ammonia dapat ditentukan dengan menggunakan metode kurva

kalibrasi dengan mensubstitusi nilai absorbansi yang diperoleh dari hasil

pengukuran terhadap persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi .

4.2.4. Penentuan Konsentrasi Ammonia di dalam Sampel dalam mg/L

Dari data pengukuran absorbansi ammonia dalam air diperoleh absorbansi sebagai

berikut:

A1 = 0,2218

A2 = 0,2218

A3 = 0,2146

Dengan mensubstitusi nilai Y (absorbansi) kepersamaan garis regresi

Y = 0,1623X + 0,0129 :

X1 = 1,2871

X2 = 1,2871

X3 = 1,2427

Sehingga diperoleh :

n Xi

X 



= 1,2723

(X1- X )2 = (1,2871 – 1,2723)2 = 0,0002

(X2- X )2 = ( 1,2871 – 1,2723)2 = 0,0002 (X3- X )2 = (1,2427 – 1,2723)2 = 0,0008

 

(47)

Maka, S =

dari data hasil distribusi t student untuk n=3, dengan dengan derajat kebebasan

(dk) = n-1= 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p- 0,05), t = 4,3 maka:

Hasil perhitungan untuk kandungan ammonia pada sampel dapat dilihat pada

Tabel 4.2.

4.2.5. Perhitungan Jumlah Ammonia Terserap

Jumlah ammonia yang terserap oleh zeolit dihitung dengan menggunakan

persamaan :

[Ammonia]terserap = [Ammonia]awal– [Ammonia]sisa

Untuk penentuan ammonia yang tersisa dapat ditentukan sebagai berikut:

Contoh perhitungan:

Konsentrasi awal ammonia = 1,6531 mg/L

Penyerapan ammonia oleh 2 gram zeolit aktif yaitu:

Absorbansi ammonia sisa = 0,2340 , maka disubstitusikan harga A terhadap Y

pada persamaan garis regresi : Y = 0,1623 X + 0,0129

(48)

atau X =

1623 , 0

0129 , 0 2340 ,

0 

= 1,3622 mg/L

Maka dapat diperoleh ammonia yang terserap :

[Ammonia]terserap = [Ammonia]awal– [Ammonia]sisa

[Ammonia ]terserap = 1,6531 mg/L – 1,3622 mg/L

[Ammonia ]terserap = 0,2909 mg/L

Data jumlah ammonia yang terserap dapat dilihat pada Lampiran 1.

4.2.6 Persentase Penurunan Kandungan Ammonia dengan menggunakan

Zeolit Alam Aktif

Persentase penurunan kandungan ammonia dalam sampel air sebelum dan sesudah

diserap oleh zeolit aktif ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :

% Penyerapan = � � � � �� − � � � � � ℎ�

� � � � �� x 100 %

% Penyerapan = , − ,

, x 100 % = 17,5 %

Data % penyerapan pada penurunan kandungan ammonia dapat dilihat pada

Lampiran 1

(49)

4.2 Pembahasan

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang telah dilakukan oleh

Oktavianus Hulu pada tahun 2013 tentang pengaruh suhu dan pH terhadap

kandungan ammonia di dalam medium air tawar budidaya ikan. Subyek pada

penelitian ini adalah pengaruh penambahan zeolit alam aktif ke dalam akuarium

sebagai medium budidaya ikan nila terhadap perubahan pH dan kandungan

ammonia yang selanjutnya berdampak bagi kelangsungan hidup ikan.

Studi pemanfaatan zeolit alam aktif sebagai penyerap ammonia di dalam

akuarium sebagai medium budidaya ikan tawar ini adalah bersifat purposif. Air

Danau Toba yang dijadikan sebagai sampel diambil dari permukaan Danau Toba,

Pangururan Kabupaten Samosir. Sebanyak 20 L air ini dimasukkan ke dalam

akuarium berukuran 30 cm x 30 cm x 30 cm, dimana di dalam akuarium tersebut

di pelihara 5 ekor ikan nila. Penelitian ini dilakukan dengan menentukan pH dan

kandungan ammonia dalam air Danau Toba tanpa ikan dan pakan terlebih dahulu .

Kemudian setelah akuarium diisi dengan sampel air dan ikan, pemberian pakan

dilakukan pada pukul 09.00 WIB, 13.00 WIB dan 18.00 WIB sebanyak 1,68

gram. Setelah pemberian pakan pada sore hari, selanjutnya ditentukan lagi

perubahan pH dan kandungan ammonia pada sampel air. Kemudian zeolit alam

yang telah diaktivasi dengan pemanasan pada suhu 2500 C ditambahkan ke dalam

akuarium sebanyak 2 gram dan didiamkan selama satu malam. Pada hari kedua,

ditentukan kembali perubahan pH dan kandungan ammonia pada sampel air yang

telah diserap oleh zeolit alam aktif dan setelah pemberian pakan 3 kali. Hal yang

sama dilakukan selama 10 hari berturut-turut. Perubahan pH diukur menggunakan

pH meter sedangkan kandungan ammonia ditentukan menggunakan metode

spektrofotometri.

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, kandungan ammonia yang

berasal dari feses ikan dan sisa pakan meningkat seiring dengan meningkatnya

pH. Dalam keadaan ini, bila pH air semakin meningkat dan kontribusi ammonia

bertambah maka ikan tidak akan dapat bertahan hidup. Dari penelitian yang telah

dilakukan oleh Oktavianus Hulu, ikan hanya dapat bertahan hidup selama 4

(50)

selama 10 (sepuluh) hari. Penambahan zeolit aktif ke dalam air diketahui dapat

menurunkan pH air dan mampu menyerap ammonia yang berasal dari feses ikan.

Kandungan ammonia pada air Danau Toba tanpa ikan dan pakan diperoleh 1,2723

mg/L pada pH = 6,85. Setelah pemberian pakan ikan, jumlah tersebut bertambah

menjadi 1,6531 mg/L pada pH 7,03. Sebanyak 2 gram zeolit aktif ditambahkan ke

dalam air dan menunjukkan hasil bahwa pH air menurun menjadi 6,83 dan

konsentrasi ammonia menjadi 1,3632 mg/L. Semakin bertambahnya kandungan

ammonia dalam air dapat dikendalikan dengan penambahan zeolit aktif sehingga

ikan dapat bertahan hidup dalam kondisi pH tinggi.

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh grafik yang

menunjukkan pengaruh pH terhadap konsentrasi ammonia dari sampel selama 10

hari berturut-turut. Pada hari ke-3 terjadi peningkatan konsentrasi ammonia yang

cukup tajam. Hal ini diduga terjadi akumulasi pakan yang cukup banyak yang

mengandung protein.

Gambar 4.2. Grafik Perubahan Konsentrasi Ammonia terhadap pH

Dan penyerapan ammonia terbesar terdapat pada hari ke-10, ini

disebabkan adanya akumulasi zeolit di dasar akuarium sehingga mempengaruhi

(51)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penellitian yang telah dilakukan diperoleh hasil yang menunjukkan

bahwa budidaya ikan dengan pemberian pakan buatan menyebabkan pH air

Danau Toba meningkat dari 6,85 menjadi 7,03. Disamping itu, kandungan

ammonia dalam air juga meningkat dari 1,2723 mg/L menjadi 1,6531 mg/L.

Pemberian zeolit alam aktif dapat menurunkan kandungan ammonia sampai

38,04% pada hari ke-10 .

5.2 Saran

1. Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk memvariasikan massa zeolit

aktif untuk mendapatkan penyerapan yang optimum

2. Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk mengukur perubahan kadar

oksigen terlarut serta TSS dan TDS yang disebabkan oleh akumulasi zeolit

(52)

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. dan Sri, S.S. 1984. Metoda Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional

Barus, T. A, S. S. Sinaga, R. Tarigan. 2008. Produktivitas Primer Fitoplankton Dan Hubungannya Dengan Faktor Fisik-Kimia Air di Perairan Parapat Danau Toba. Jurnal Biologi Sumatera Vol.3 No. 1 2008

Basset, J. 1994. Buku Ajar Vogel : Kimia Analisa Kuantitatif Anorganik. Terjemahan A. Handayana Pudjaatmakadan L. Setiono.Jakarta : ECG

Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar . Jakarta : UI press

Day, R. A. Jr, A. L. Underwood . 1998. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga

Djadjulie, A. 1998. Pemanfaatan Batu Kapur & Zeolit untuk Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral

Effendi, I . 2009. Pengantar Akuakultur. Jakarta : Penebar Swadaya

Effendi, H . 2003 . Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Dan Lingkungan Perairan . Yogyakarta : Kanisius

Hulu,O. 2013. Studi Pengaruh Suhu dan pH terhadap Kandungan Ammonia di dalam Medium Air Tawar Budidaya Ikan. Skripsi. FMIPA USU

K, Evy. R. 2001. Usaha Perikanan di Indonesia .Jakarta : Mutiara Sumber Widya

Kemmer, F. 1979. The Nalco Handbook Water. USA : Mc Graw Hill Book Company

Khopkar, S. M . 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik . Jakarta : UI Press

Rabo, J.A., Angell, C.L., Kasai, P.H., Shomaker, V. 1996. Discuss. Faraday Soc.

Rohman, A. 2007. Kimia Farmasi Analisis . Yogyakarta : UGM

(53)

Sembiring, T. dkk. 1995. Pengaruh Pemanasan dan Pengaktifan dengan Natrium Hidroksida dan Asam Klorida terhadap Kemampuan Zeolit Alam Sarulla- Sumatera Utara sebagai Bahan Pemucat Minyak Kelapa Sawit Mentah

(CPO). Bogor : Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian Perguruan Tinggi

Simanjuntak, Eva.P. 2002. Penentuan Kandungan Ammonia(NH3), Nitrit(NO2),

Nitrat(NO3), Alkalinitas, Suhu dan pH Dalam Air Bak Ikan Nila

(Oreochromis niloticus). Skripsi. FMIPA USU

(54)

(55)

(56)