PERCOBAAN 2 ASIDI – ALKALINITAS
OLEH:
NAMA : AULIA RAHMA H1E113007 LUTHFI NUR RAHMAN H1E113029 NASRULLAH AKBAR M. H1E113219 KELOMPOK : XV (LIMA BELAS)
ASISTEN : ELSA RAHMADAYANI H1E112018
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN BANJARBARU
2015 ABSTRAK
Asidimetri adalah analisa titrimetri yang menggunakan HCl sebagai titrannya dan sebagai analitnya adalah NaOH 0,5 N atau senyawa yang bersifat basa. Sedangkan alkalimetri pada prinsipnya adalah analisa titrimetri dan analitnya adalah HCl 0,1 N atau senyawa yang bersifat asam. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kadar asidi dan alkalinitas limbah detergen dan air gambut. Selain itu juga mengetahui kadar SNI 06- 2422-1991 untuk asiditas Metil orange, asiditas total, alkalinitas Phenolphtalein dan alkalinitas total. Percobaan ini dilakukan dengan titrimetri. Titrasi dengan larutan basa untuk asiditas dan titrasi larutan asam untuk alkalinitas. Selain itu percobaan ini menggunakan indikator Metil orange dan Phenolphtalein dibuat dengan cara pengenceran kemudian dilakukan titrasi dengan larutan-larutan standar tertentu sehingga didapatkan kadar asidi dan alkalinitas air gambut dan limbah detergen. Dari hasil percobaan uji alkalinitas diketahui sampel air limbah detergen tersebut mengandung H+ sebesar 24,94 mg/L dan CO2 sebesar 1.100 mg/L. Sedangkan untuk uji asiditas sampel air gambut tersebut mengandung CO3- sebesar 799,04 mg/L dan HCO3- sebesar 112,24 mg/L. Pengukuran asidi-alkalinitas menurut SNI 06-2422-1991 untuk asiditas Metil orange sebesar 851,25 mg/mL CaCO2, asiditas total sebesar 45,4 mg/l CaCO2, sedangkan untuk alkalinitas Phenolphtalein sebesar 100 mg/L CaCO2 dan alkalinitas total sebesar 275 mg/L CaCO2
Kata Kunci : asidimetri, alkalimetri, larutan standar
PERCOBAAN II ASIDI – ALKALINITAS
2.1 PENDAHULUAN
2.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui kadar asidi dan alkalinitas pada suatu sampel air.
2.1.2 Latar Belakang
Pada sistem perairan alami, asiditas merupakan kapasitas air untuk menetralkan OH-. Istilah asiditas tidak dipergunakan sesering alkalinitas dan umumnya tidak mempunyai arti yang penting seperti alkalinitas. Alkalinitas adalah asam-asam lemah seperti HPO2-4, CO2, HCO3, protein dan ion-ion logam yang terutama bersifat asam seperti Fe3+.Alkalinitas merupakan ketidakmurnian air karena adanya karbonat dan bikarbonat dan hidrosida dalam air.
Penentuan asiditas lebih sukar di bandingkan alkalitas. Hal ini disebabkan oleh adanya 2 zat yang berperan, yaitu CO2 dan H2S. Keduanya mudah menguap,
13
sehingga mudah hilang dari sampel yang di ukur. Manfaat dari mengetahui kadar asiditas dan alkalinitas dalam suatu perairan adalah dapat mencegah tejadinya korosif, pengkerakan pada ketel serta pada pipa pendingin. Selain itu dengan mengetahui tingkat asiditas serta alkalinitas pada suatu perairan dapat segera ditindaklanjuti. Misalnya perairan yang menjadi sumber pembuangan limbah tahu, air yang ada di perairan tersbut memiliki tingkat keasaman yang tinggi sehingga dapat membunuh makhluk hidup yang ada di dalam air tersbeut. Dengan mengetahui tingkat keasamannya, secara otomatis dapat segera direncanakan penanggulangannya sebelum semakin fatal.
Prinsip analisa air yang digunakan adalah metode indikator warna dan secara umum termasuk kedalam analisa volumetrik. Biasanya air mengandung zat–zat kimia dalam kadar tertentu, baik organik maupun anorganik. Apabila kandungan zat–zat kimia tersebut terlalu banyak jumlahnya didalam air, maka air tersebut dapat menjadi sumber bencana yang dapat merugikan kelangsungan hidup semua mahluk disekitarnya.
Dibidang teknik lingkungan, mengetahui kadar asidi alkalinitas pada suatu perairan baik air permukaan, air tanah, maupun air buangan suatu industri sangat berperan penting. Karena kualitas air yang kita gunakan harus diperhatikan, maka dari itu air memiliki persyaratan kesehatan. Maka dari itu dapat diketahui dampak yang akan terjadi apabila suatu daerah airnya bersifat asam maupun basa, apakah akan berdampak buruk atau tidak bagi kesehatan manusia maupun lingkungan dengan memperhatikan persyaratan yang telah ditetapkan.
2.2 DASAR TEORI
Pada sistem perairan alami, asiditas adalah kapasitas air untuk menetralkan OH-. Istilah asiditas tidak dipergunakan sesering alkalinitas dan umumnya tidak mempunyai arti yang penting seperti alkalinitas pada perairan yang tidak tercemar.
Penyebab asiditas umumnya adalah asam-asam lemah seperti,
2−¿
HPO4¿ ,
−¿
H2PO
4
¿ , CO2,
−¿
HCO3
¿ , protein dan ion-ion logam yang bersifat asam, terutama Fe3+ (Achmad, 2004).
Penentuan asiditas lebih sukar dibandingkan alkalinitas. Hal ini disebabkan oleh adanya dua zat utama yang berperan yaitu CO2 dan H2S yang keduanya mudah menguap, yang mudah hilang dari sampel yang diukur (Achmad, 2004).
CO2 +
−¿
OH¿ →
−¿
HCO3
¿ ... (2.1)
H2S +
−¿
OH¿ →
−¿
HS¿ + H2O ... (2.2)
Hal tersebut berakibat terjadinya kesukaran dalam pengawetan contoh air yang baik terhadap adanya gas-gas tersebut untuk dianalisa (Achmad, 2004).
Alkalinitas merupakan penyangga (buffer) perubahan pH air dan indikasi kesuburan yang diukur dengan kandungan karbonat. Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan.
Alkalinitas merupakan ketidakmurnian air karena adanya karbonat dan bikarbonat dan hidroksida dalam air. Kebanyakan air bersifat alkalin karena garam-garam alkalin sangat umum berada di tanah. Alkalinitas tidak berhubungan dengan pH, tetapi berhubungan dengan kemampuan air untuk menahan perubahan pH. Air dengan alkalinitas rendah sangat mudah untuk merubah nilai pH. Sedangkan, air dengan alkalinitas tinggi dapat menahan perubahan nilai pH (Ainzha, 2009).
Alkalinitas biasanya dinyatakan dalam satuan ppm (mg/l) kalsium karbonat (CaCO3). Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut
sebagai alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut sebagai lunak atau tingkat alkalinitas sedang. Pada umumnya lingkungan yang baik bagi kehidupan ikan adalah dengan nilai alkalinitas diatas 20 ppm (Prihatmoko, 2009).
Alkalinitas mampu menetralisir keasaman di dalam air, secara khusus alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang menunjukkan kapasitas pembufferan dari ion bikarbonat, dan tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air. Ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikkan pH. Alkalinitas optimal pada nilai 90-150 ppm. Alkalinitas rendah diatasi dengan pengapuran dosis 5 ppm. Dan jenis kapur yang digunakan disesuaikan kondisi pH air sehingga pengaruh pengapuran tidak membuat pH air tinggi, serta disesuaikan dengan keperluan dan fungsinya (Wikipedia, 2010).
Perbedaan antara basa tingkat tinggi dengan alkalinitas yang tinggi adalah : tingkat basa tinggi ditunjukkan oleh pH tinggi, alkalinitas tinggi ditunjukkan dengan kemampuan menerima proton tinggi. Alkalinitas umumnya dinyatakan sebagai alkalinitas phenolphthalein yaitu proses situasi dengan asam untuk
mencapai pH 8,3 dimana
−¿
HCO3¿ merupakan ion terbanyak, dan alkalinitas total, yang menyatakan situasi dengan asam menuju titik akhir indikator metil jingga (pH 4,3), yang ditunjukkan oleh berubahnya kedua jenis ion karbonat dan bikarbonat menjadi CO2 (Achmad, 2004).
Alkalinitas berperan dalam menentukan kemampuan air untuk mendukung pertumbuhan alga dan kehidupan air lainnya, hal ini dikarenakan : pengaruh sistem buffer dari alkalinitas, alkalinitas berfungsi sebagai reservoir untuk karbon organik. Sehingga alkalinitas diukur sebagai faktor kesuburan air. Kadar alkalinitas dengan tingkat kesadahan air haruslah seimbang. Jika kadar alkalinitas terlalu tinggi dibandingkan dengan kadar Ca2+ dan Mg2+ (kesadahan), maka air menjadi agresif dan menyebabkan karat pada pipa. Sebaliknya, bila kadar
alkalinitasnya rendah dapat menyebabkan kerak CaCO3 pada dinding pipa yang dapat memperkecil penampang basah pipa (Prihatmoko, 2009).
Pada air buangan, khususnya dari industri, kadar alkalinitas yang tinggi menunjukkan adanya senyawa garam dari asam lemah seperti asam asetat, propionate, amoniak dan sulfat. Alkalinitas juga sebagai parameter pengontrol untuk anaerobik digestes dan instalansi lumpur aktif (Sutrisno, 2006). Konsentrasi larutan merupakan suatu parameter sangat penting dalam perancangan produk, maupun dalam pengujian hasil-hasil industri, baik itu merupakan hasil langsung yang merupakan produk industri itu sendiri, maupun hasil sampingannya, yaitu berupa sisa/limbah (Rachman, 2001).
Metode pengukuran konsentrasi larutan menggunakan metode titrasi (titrasi asam-basa) yaitu suatu penambahan indikator warna pada larutan yang diuji, kemudian ditetesi dengan larutan yang merupakan kebalikan asam-basanya. Jadi apabila larutan tersebut merupakan larutan asam maka harus diberikan basa sebagai larutan ujinya, begitu pula sebaliknya. Pemilihan metode ini dipakai karena merupakan metode yang sederhana dan sudah banyak digunakan dalam laboratorium maupun industri (riset dan pengembangan) (Rachman, 2001).
Titrasi adalah pengukuran suatu larutan dari suatu reaktan yang dibutuhkan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah reaktan tertentu lainnya. Titrasi asam basa adalah reaksi penetralan. Jika larutan bakunya asam disebut asidimetri dan jika larutan bakunya basa disebut alkalimetri (Ratisah, 2009). Indikator asam basa adalah asam lemah atau basa lemah (senyawa organik) yang dalam larutannya warna molekul-molekulnya berbeda dengan warna ionionnya. Zat indikator dapat berupa asam atau basa yang larut, stabil, dan menunjukkan perubahan warna yang kuat. Indikator asam-basa terletak pada titik ekivalen dan ukuran dari pH (Ratisah, 2009).
Dalam metode titrasi asam-basa, larutan uji (larutan standar) ditambahkan sedikit demi sedikit (secara eksternal), biasanya dari dalam buret, dalam bentuk larutan yang konsentrasinya diketahui. Penambahan larutan standar ini diteruskan sampai telah dicapai kesetaraan secara kimia dengan larutan yang diuji. Untuk mengetahui kapan penambahan larutan standar itu harus dihentikan, digunakan
suatu zat yang biasanya berupa larutan, yang disebut larutan indikator yang ditambahkan dalam larutan yang diuji sebelum penetesan larutan uji dilakukan.
Larutan indikator ini menanggapi munculnya kelebihan larutan uji dengan perubahan warna. Perubahan warna ini dapat atau tidak dapat tepat pada titik kesetaraan (ekuivalensi). Titik dalam titrasi asam-basa pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir. Tentu saja diinginkan agar titik akhir ini sedekat mungkin ke titik kesetaraan. Dengan memilih indikator untuk menghimpitkan kedua titik itu (atau mengkoreksi selisih diantara keduanya) merupakan salah satu aspek penting dari analisis titrasi asam-basa. Umumnya larutan uji adalah larutan standar elektrolit kuat, seperti natrium hidroksida dan asam klorida. Jadi apabila larutan yang diuji bersifat basa maka digunakan larutan uji (larutan standar) asam, dalam hal ini asam klorida, begitu pula sebaliknya (Sujono, 2008).
Indikator asam-basa adalah zat yang berubah warnanya atau membentuk fluoresen atau kekeruhan pada suatu range (trayek) pH tertentu. Indikator asam- basa terletak pada titik ekuivalen dan ukuran dari pH. Zat-zat indikator dapat berupa asam atau basa, larut, stabil dan menunjukkan perubahan warna yang kuat serta biasanya adalah zat organik. Perubahan warna disebabkan oleh resonansi isomer elektron. Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda dan akibatnya indikator menunjukkan warna pada range pH yang berbeda (Khopkar, 2010)
Tabel 2.1. Daftar berbagai macam indikator dengan jarak perubahan warna-warni yang terjadi pada perubahan tersebut
(Sumber : Khopkar, 2010)
Menurut Achmad Mursyidi dan Abdul Rohman (2008), selain indikator tunggal dalam asidi-alkalimetri juga digunakan indikator campuran dengan tujuan untuk memberikan perubahan warna yang tajam pada titik akhir titrasi. Beberapa contoh indikator campuran adalah :
1. Campuran merah netral (0,1 % dalam etanol) dan biru metilen (0,1 % dalam etanol) yang sama banyak memberikan perubahan warna yang tajam dari biru violet menjadi hijau ketika beralih dari larutan asam menjadi larutan basa pada pH sekitar 7. Indikator ini dapat digunakan untuk menitrasi asam asetat dengan larutan amonia atau kebalikannya. Baik asam atau basa kekuatannya hampir sama akibatnya titik ekivalen akan berada pada pH kira-kira 7.
2. Campuran antara 3 bagian fenolftalein (0,1 % larutan dalam etanol) dengan 1 bagian alfa naftoftalein (0,1 % dalam etanol) memberikan perubahan warna yang tajam dari merah muda ke ungu pada pH 8,9. Indikator ini baik untuk titrasi asam fosfat dari tribasik menjadi dibasik yang mana titik ekivalennya terjadi pada pH 8,7.
3. Campuran dari 3 bagian biru timol (0,1 % larutan dari garam natriumnya) dengan 1 bagian kresol merah (0,1 % larutan garam natriumnya) akan memberikan perubahan warna dari kuning ke ungu pada pH 8,3. Indikator campuran ini baik untuk titrasi karbonat menjadi bikarbonat.
Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa).
Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa- senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan baku asam. Sebaliknya alkalimetri adalah penetapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan baku basa (Achmad Mursyidi dan Abdul Rohman, 2008). Dalam titrasi asam-basa, jumlah relatif asam dan basa yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen ditentukan oleh perbandingan mol asam (H+) dan basa (OH-) yang bereaksi. Untuk reaksi antara HCl dengan NaOH titik ekivalen tercapai pada perbandingan mol 1:1 tetapi untuk reaksi antara H2SO4 dengan NaOH diperlukan perbandingan mol 1:2 untuk mencapai titik ekivalen.
Istilah titrasi merujuk pada proses pengukuran volume larutan uji (larutan standar) yang diperlukan untuk mencapai titik kesetaraan. Reaksi kimia yang dapat berperan sebagai dasar untuk penetapan titrasi dikelompokkan dalam empat jenis, yaitu titrasi asam-basa, redoks (reduksi-oksidasi), pengendapan dan pembentukan kompleks Sistem konsentrasi yang digunakan ada beberapa macam diantaranya, molaritas, normalitas dan formalitas.
2.3 METODOLOGI
2.3.1 Alat dan Deskripsi Alat 2.3.1.1 Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah : a. pipet volumetri 25 ml
b. pipet tetes
c. gelas beker 500 ml d. buret 50 ml
e. labu erlenmeyer 50 ml f. gelas ukur 25 ml g. corong
h. statif
2.3.1.2 Rangkaian Alat
Gambar 2.1 Rangkaian Alat Titrasi
Keterangan:
1. Statif 2. Buret 3. Erlenmeyer
2.3.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : a. Aquadest
b. NaOH 0,5 N
c. Larutan asam oksalat (H2C2O4.2H2) 0,1 N d. HCl 0,1 N
e. Larutan Natrium Terta Borat 0,05 N f. Indikator phenolphtalein
g. Indikator metil orange h. Sampel : - Air gambut
- Air limbah detergen 2.3.3 Prosedur Kerja
2.3.3.1 Standarisasi Larutan NaOH 0,5 N 1. Diambil 25 ml asam oksalat 0,1 N.
2. Ditambahkan 15 tetes indikator phenolphtalein 0,035%.
3. Dititrasi dengan NaOH 0,5 N sampai berubah menjadi warna merah muda dan dicatat banyaknya larutan NaOH yang digunakan.
2.3.3.2 Standarisasi Larutan HCl 0,1 N 1. Diambil 25 ml Natrium Borat 0,05 N.
2. Ditambahkan 8 tetes indikator metil orange 0,1%.
3. Ditritrasi dengan HCl 0,1 N sampai berwarna orange dan dicatat banyaknya larutan HCl yang digunakan.
2.3.3.3 Pengukuran Asidi Alkalinitas
2.3.3.3.1 Pengukuran Asiditas
1. Diambil 25 ml sampel air gambut untuk asiditas.
2. Ditambahkan 15 tetes indikator phenolphtalein.
3. Dititrasi dengan NaOH 0,5 N sampai berwarna merah muda dan dicatat banyaknya NaOH yang digunakan.
4. Ditambahkan 8 tetes metil orange 0,1%.
5. Dititrasi dengan HCl 0,1 N hingga berwarna orange dan mencatat banyaknya larutan HCl yang digunakan.
2.3.3.3.2 Pengukuran Alkalinitas
1. Diambil 25 ml sampel air limbah detergen untuk alkalinitas.
2. Ditambahkan 15 tetes indikator phenolphtalein.
