PENENTUAN KONSENTRASI NITROGEN DIOKSIDA (NO
2)
DENGAN MENGGUNAKAN METODE
GRIESS SALTZMAN
DI
WILAYAH FAKULTAS PERTANIAN
DETERMINATION OF CONCENTRATION OF NITROGEN
DIOXIDE (NO
2) USING GRIESS SALTZMAN METHOD IN
FACULTY OF AGRICUlTURE
Fajar Ramadani Hikmatullah1, Alfandias Seysna Putra2
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper, Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680
fajaramadani21@gmail.com1, alfandsp@gmail.com2
Abstrak: Udara memiliki berbagai unsur gas yang melindungi atmosfer bumi. Nitrogen merupakan gas penyusun atmosfer terbesar di muka bumi, jumlahnya mencapai 80% dari jumlah keseluruhan udara di atmosfer. Penentuan konsentrasi NOx dan NO2 sebagai pencemar di udara pada udara
ambien dapat dilakukan dengan metode Griess Saltzman. Dalam penentuan konsentrasi ini, larutan penyerap Griess Slatzman akan sangat berperan penting dalam proses penyerapan kadar NOx
maupun NO2 di udara sehingga dapat di ketahui absorbansi dari gas tersebut melalui spektometer.
Berdasarkan pengukuran kadar Nitrogen menggunakan metode Greiss Saltzman, kadar nitrogen di area parkir masuk ke dalam kategori berbahaya. Hal itu terlihat dari konsentrasi yang didapat 6,54 x 103 µg/m3lebih tinggi dari baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah RI. Oleh karena itu
tindakan pencegahan dan pemulihan harus dilakukan seperti pengurangan penggunaan kendaraan bermotor, penanaman tanaman penyerap nitrogen seperti kacang, dan menggunakan bahan bakar bio diesel. Kadar nitrogen diudara dapat ditentukan dengan menggunakan metode Greiss Saltzman
Kata kunci: Nitrogen Dioksida, Griess Saltzman, Impinger
Abstract: Air has a various gas element that protects the Earth's atmosphere. Nitrogen is the largest atmospheric constituent gases in the earth, amounts to 80% of the total amount of air in the atmosphere. The determination of the concentration of NOx and NO2 as a pollutant in the air at the
ambient air can be done with the Griess Saltzman method. In the determination of this concentration, the Griess Slatzman absorbent lateness play an important role in the absorption levels of NOx and
NO2 in the air, so it can be known the absorbance of the gas through the spectrometer.According to
nitrogen concentration measurement using Greiss Saltzman method, nitrogen level in the parking area of Faperta is in the dangerous category. This is evident from the concentration obtained 6,54 x 103 µg/m3is higher than quality standards set by the Indonesia Government. Therefore, prevention
and recovery act should be done such as reducing the use of motor cycle, plating crops such as bean that absorb the nitrogen form the air, and using bio-diesel fuel. Levels of nitrogen in the air can be determined using the Greiss Saltzman.
Keywords: Nitrogen Dioxide, Griess Saltzman, Impinger
PENDAHULUAN
Gas NO2 merupakan salah satu polutan di udara. Nitrogen ketika dioksida akan
menghasilkan gas NO yang jika oksidasi berlanjut, maka akan dihasilkan gas NO2.
merupakan komponen dari larutam penyerap griess saltzman yang dapat menyebabkan iritasi (BPLHD Jakarta, 2000).
Faktor emisi gas buang kendaraan bermotor menyumbang emisi nitrogen oksida 185 pon/1000 galon, dan bila mesin diesel 222 pon/1000 galon, tapi hanya menyumbang emisi sulfur oksida 9 pon/1000 galon (Jusuf dan Aniwidianingsih, 2001). Kadar gas nitrogen oksida naik seiring dengan meningkatnya aktivitas lalu lintas, yaitu meningkatnya jumlah kendaraan bermotor, dan dengan terbitnya
matahari yang memancarkan sinar ultra violet, kadar NO2 meningkat karena
perubahan dari NO menjadi NO2. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kadar
pencemaran NO2 di wilayah fakultas pertanian dan sekitarnya serta untuk
mengetahui proses pengukuran dan pembuatan kurva kalibrasi.
TINJAUAN PUSTAKA
Udara merupakan campuran beberapa macam gas yang perbandingannya tidak tetap. Komposisi campuran gas tersebut tidak selalu konstan dan selalu berubah dari waktu ke waktu. Komponen yang konsentrasinya paling bervariasi adalah air yang berupa uap air. Jumlah air yang terdapat di udara bervariasi tergantung dari cuaca dan suhu. Udara dalam istilah meteorologi disebut juga atmosfir yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan di dunia ini. Udara mengandung sejumlah oksigen, merupakan komponen esensial bagi kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup lainnya. Udara yang normal merupakan
campuran gas-gas meliputi 78% N2; 20% O2; 0,93% CO2; dan sisanya terdiri dari
neon (Ne), helium (He), metan (CH4), dan hidrogen (H2).
Udara di daerah perkotaan yang mempunyai banyak kegiatan industri dan teknologi serta lalu-lintas yang padat, udaranya relatif sudah tidak bersih lagi. Udara di daerah industri kotor terkena bermacam-macam pencemar. Dari beberapa macam komponen pencemar udara, maka yang paling banyak berpengaruh dalam pencemaran udara adalah komponen berikut ini:
Tabel 1 Komponen pencemaran udara (Wardana dan Wisnu, 2001) No Pencemar Simbol pencampuran antara polutan yang satu dengan uang lain yang pada akhirnya akan meningkatkan komposisi polutan itu sendiri bahkan memunculkan jenis polutan yang baru. Namun alam memiliki prosesnya sendiri yang secara alamiah dapat mengurangi maupun memindahkan konsentrasi berbagai partikulat tersebut sebagai akibat faktor meteorologi. Pencemaran udara akan dipancarkan oleh sumbernya dan kemudaian mengalami transportasi, dispersi atau pengumpulan karena kondisi meteorologi maupun topografi (Neiburger, 1995)
METODE
1000 ml, gelas ukur 100 ml, pipet volumetric, pipet ukur 1 ml, dan stirrer. Praktikum kali ini menggunakan dua prosedur, yaitu: 1) prosedur sampling dan pengujian sampel dan 2) pembuatan kurva kalibrasi. Pada pembuatan sampling diawali dengan pengisian botol impinge dengan 10 ml larutan penyerap Griess Saltzman. Kemudian impinger dan Erlenmeyer asah tertutup yang berisi arang aktif (berfungsi sebagai perangkap uap) dihubungkan dengan silikon sehingga menjadi sebuah rangkaian. Setelah itu rangkaian tersebut disambungkan pada flow meter dan pompa vakum dengan kecepatan alir 0,4 l/menit. Kemudian setelah pemompaan selama 1 jam selesai kemudian larutan penyerap didiamkan selama 15 menit. Selanjutnya nilai absorbansi pada panjang gelombang 550 nm diukur. Selanjutnya dalam pembuatan kurva kalibrasi, alat spektrofotometer dioptimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat. Kemudian untuk masing-masing 0,0 ml; 0,1 ml; 0,2 ml; 0,5 ml; 0,8 ml; dan 1,0 ml larutan standar natrium nitrit (0,0164 gr/l) dimasukkan ke dalam spektrofotometer dengan pipet volumetric atau buret mikro ke dalam tabung uji 25 ml. Setelah itu, larutan penyerap Griess Saltzman ditambahkan sampai tanda batas. Kemudian larutan dikocok dengan perlahan dan dibiarkan selama 15 menit sehingga terjadi pembentukan warna yang sempurna. Lalu absorbansi dar masing-masing larutan standar diukur kembali dengan spektrootometer pada panjang gelombang yang sama yakni 550 nm. Setelah itu
kurva kalibrasi antar nilai absorbansi dan jumlah NO2 (μg) dibuat dengan baik.
Konsentrasi Jumlah NO2 (μg/m3) dapat diperoleh dengan mencari nilai-nilai lain
sebelumnya seperti nilai koreksi aliran udara, volume sampel udara, dan mencari volume udara. Nilai koreksi aliran udara dapat diperoleh dengan rumus persamaan:
𝑄𝑐 = 𝑄𝑠𝑇𝑇𝑟𝑎 (persamaan 1)
Keterangan:
Qc = Koreksi aliran udara (m3/menit) Qs = Kecepatan aliran udara (m3/menit) Tr = suhu ruang (oC)
Ta = suhu alat (oC)
Kemudian setelah diperoleh nilai koreksi aliran udara maka dilanjutkan dengan mencari nilai volume sampel udara yaitu dengan rumus persamaan:
𝑉 = 𝑄𝑐 × 𝑡 (persamaan 4)
Keterangan:
V = volume sampel udara (m3) Qc = Koreksi aliran udara (m3/menit) t = lama sampling (menit)
Kemudian setelah diperoleh nilai volume sampel udara maka dilanjutkan dengan mencari nilai volume udara yaitu dengan rumus persamaan:
Kemudian setelah diperoleh nilai volume udara maka dilanjutkan dengan mencari
nilai konsentrasi NO2 yaitu dengan rumus persamaan:
(𝜇𝑔𝑚3) = 𝑉𝑏
𝑟× 10 (persamaan 6)
Keterangan:
b = jumlah NO2 pada sampel yang diperoleh dari kurva kalibrasi (μg)
Vr = volume udara (m3)
Tidak hanya nilai konsentrasi NO2(μg/m3) yang dicari tetapi juga mencari nilai
larutan standar NaNO2 (Cb). nilai larutan standar tersebut diperoleh dengan rumus
persamaan:
terbentuk antara Nitrogen dan Oksigen mencapai 8 jenis. Ikatan yang berbahaya dan banyak terdapat di udara adalah NO dan NO2. Nilai NO2 akan bertambah
dengan pesat jika didukung dengan kondisi suhu dan jumlah NO yang memadai. Oleh karena itu, peningkatan kadar NO2 di kota sangatlah mudah terjadi karena
banyaknya pemicu yang menyebabkan hal tersebut terjadi seperti penggunaan kendaraan bermotor, generator, pembangkit listrik sampai tempat pembuangan sammpah yang dapat menghasilkan gas tersebut.
Nitrogen merupakan gas penyusun atmosfer terbesar di muka bumi. Jumlahnya mencapai 80% dari jumlah keseluruhan udara di atmosfer. Selain itu nitrogen merupakan gas berbahaya jika jumlahnya melebihi batas yang ditetapkan. Pertambahan jumlah nitrogen di udara sangatlah cepat. Hal tersebut dikarenakan pembakaran bahan bakar fosil, sampah, maupun limbah asap hasil indutri yang terjadi di muka bumi. Semakin tinggi jumlah nitrogen di udara semakin berbahaya bagi kehidupan makhluk di muka bumi. Oleh sebab itu jumlah nitrogen di udara harus selalu dikontrol.
Penelitian ini dilakukan pada dalam ruangan untuk mengukur absorbansi dan luar ruangan untuk mengukur aliran udara. Data dalam ruangan umtuk menentukan absorbansi dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1 Data absorban pada larutan standar
Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai absorban akan semakin tinggi saat volume standar nilainya bertambah juga. Jumlah NaNO juga akan bertambah seiring bertambahnya volume larutan standar. Hubungan antara absorban dan jumlah NaNO bisa dilihat pada grafik berikut.
Grafik 1 Hubungan antara absorban dan Cb
Grafik 1 menunjukkan bahwa hubungan antara absorban dan Cb didapat persamaan y=1,3484x+0,0043. Hal yang selanjutnya dilakukan yaitu pengukuran di tempat parkir Faperta. Alat dibawa di ruang terbuka dan nilai aliran udara diukur tiap 15 menit. Suhu sekitar dan suhu alat juga dihitung menggunakan termometer. Data lebih lengkapnya bisa dilihat di tabel berikut.
Tabel 2 Data perhitungan di luar ruangan
Waktu (detik) Tr (lingkungan) Ta (alat) Qs (l/min)
Bisa dilihat pada tabel 2 bahwa suhu rata-rata di parkiran Faperta sekitar 32,9°C dan suhu alat rara-ratanya juga sama yaitu 32,9°C. Nilai rata-rata kecepatan aliran udara yaitu 0,44 liter/menit, hal itu didapat karena pada pengukuran saat waktu 15 detik nilai kecepatan aliran udara naik menjadi 0,6 liter/menit.
Hal selanjutnya menghitung berbagai hal yang diperlukan untuk mendapat nilai
konsentrasi NO2, yitu nilai b, koreksi aliran udara (Qs), volume sampel udara (V)
dan volume udara pada 25°C (Vr). Nilai b bisa dicari dari persamaan y=1,3484x+0,0043 dimana b sama dengan x. Nilainya didapatkan yaitu 0,01683. Nilai Qc bisa dicari dengan cara nilai rata-rata Qs dikalikan dengan hasil bagi suhu lingkungan dan suhu alat, hasilnya yaitu 0,44. Nilai volume sampel udara dicari dengan nilai Qc dikalikan 60 menit, hasilnya yaitu 26,4. Kemudian cara mencari Vr yaitu dengan nilai volume sampel udara dikalikan 298 dibagi suhu lingkungan dalam satuan Kelvin. Nilai dari Vr yaitu 25,7 liter/menit diubah satuannya menjadi 0,0257 m3/menit. Semua data yang dibutuhkan untuk mencari nilai konsentrasi
NO2 telah didapatkan, selanjutnya mencari nilai konsentrasi NO2 dengan cara nilai
b dibagi nilai Vr dikali 10. Hasil dari perhitungan tersebut yaitu 6,54 µg/m3.
SIMPULAN
Penelitian kali ini praktikan dapat menghitung nilai konsentrasi NO2 dalam
kurun waktu 1 jam. Pengukuran dilakukan tiap 15 menit dan hasilnya didapat
bahwa konsentraso NO2 di area parkir Faperta yaitu 6,54 µg/m3
Saran
Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut mengenai kadar polutan selain NO2
dengan metode yang sama untuk dilakukan penentuan kadar kualitas udara dari berbagai parameter.
Daftar Pustaka
Alfiah, Taty. 2009. Oksida-oksida Nitrogen. Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya
Leni, LQ; KN, Hernandez; BJ Lee. 2007. Comparison of Several Method for Nitrogen Dioxide and Sulfur Dioxide in Metro Manila Air. Mission Technologies, Inc. Makati City
[BPLHD]. 2000. Pencemaran Udara. Badan Pengelola Lingkungan Hidup Daerah, BAPEDAL. Jakarta
LAMPIRAN 2 DOKUMENTASI KEGIATAN
