LAPORAN PRAKTIKUM LAB.TEKNIK LINGKUNGAN MODUL 1 – ANALISIS TS, TDS DAN TSS
Disusun Oleh:
Cindy Lanovia (103134727544553) KELOMPOK 2
Dosen Pembimbing:
Chris Salim, Ph.D
Riana Ayu Kusumadewi, ST, MT
PROGRAM STUDY TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS CLEAN ENERGY AND CLIMATE CHANGE
SURYA UNIVERSITY 2015
1 | P a g e
PRAKTIKUM ANALISIS TS, TDS DAN TSS
1. TUJUAN PRAKTIKUM
1.1 Memahami prinsip pengukuran solid dengan metode gravimetri
1.2. Mengukur konsentrasi TS (Total Solid), TDS (Total Dissolved Solid), dan TSS (Total Suspended Solid)
2. DASAR TEORI
2.1 Pendahuluan
Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting dalam kehidupan manusia dan digunakan masyarakat untuk berbagai kegiatan sehari-hari, termasuk kegiatan pertanian, perikanan, peternakan, industri, pertambangan, rekreasi, olahraga dan sebagainya. Dewasa ini, masalah utama sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan manusia yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik terus menurun khususnya untuk air minum. Sebagai sumber air minum masyarakat, air harus memenuhi beberapa aspek yang meliputi kuantitas, kualitas dan kontinuitas (WHO, 2004).
Jika kita tinjau dari segi kualitas, air bersih yang digunakan harus memenuhi syarat secara fisik, kimia, dan mikrobiologi. Menurut Sutrisno dan Suciastuti (2002), persyaratan secara fisik meliputi air harus jernih, tidak berwarna, tidak berasa/tawar, tidak berbau, temperatur normal dan tidak mengandung zat padatan (dinyatakan dengan TS, TSS dan TDS). Persyaratan secara kimia meliputi derajat keasaman, kandungan oksigen, bahan organik (dinyatakan dengan BOD, COD, dan TOC), mineral atau logam, nutrien/hara, kesadahan dan sebagainya (Kusnaedi, 2002). Adapun Penilaian kualitas perairan secara biologi dapat menggunakan organisme sebagai indikator (Sutjianto, 2003).
Salah satu pengukuran yang dapat dilakukan untuk mengetahui baku mutu air adalah melalui pengukuran kandungan zat padatan TSS (Total Suspended Solid) dan TDS (Total Dissolve Solid). Berikut bahasan lengkap tentang TSS dan TDS.
2 | P a g e 2.2. Zat Padat
Zat padat yang berada dalam air (solid) dapat didefinisikan sebagai materi yang tersisa (residu) jika contoh air diuapkan dan dikeringkan pada temperature 103-105o. Untuk senyawa-senyawa yang mudah menguap pada waktu penguapan ataupun pada waktu pengeringan pada temperature tersebut tidak termasuk dalam definisi diatas. Residu dari penguapan dan pemanasan tersebut dapat berupa senyawa organik atau anorganik, baik dalam bentuk terlarut ataupun yang tersuspensi dalam air. Adapun pengukuran solid dalam air dibedakan atas : Total Solid (TS), Total Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), Fixed Total Solid (FTS), Fixed Suspended Solid (FSS), Fixed Dissolved Solid (FDS), Volatile Total Solid (VTS), Volatile Suspended Solid (VSS), Volatile Dissolved Solid (VDS). Pada percobaan kali ini, kita hanya akan membahas mengenai Total Solid (TS), Total Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS).
2.2.1. Total Solid
Total padatan (total solids) adalah semua bahan yang terdapat dalam contoh air setelah dipanaskan pada suhu 103°-105°C selama tidak kurang dari 1 jam. Bahan ini tertinggal sebagai residu melalui proses evaporasi. Total solid pada air terdiri dari total padatan terlarut (total dissolved solids) dan total zat padat tersuspensi (total suspended solids).
2.2.2. Total Dissolved Solid
Total Dissolve Solid (TDS) yaitu ukuran zat terlarut (baik itu zat organik maupun anorganik) yang terdapat pada sebuah larutan. TDS menggambarkan jumlah zat terlarut dalam part per million (ppm) atau sama dengan milligram per liter (mg/L). Umumnya berdasarkan definisi diatas seharusnya zat yang terlarut dalam air (larutan) harus dapat melewati saringan yang berdiameter 2 micrometer (2×10-6 meter). Aplikasi yang umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan pada pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dan lain-lain. Total padatan terlarut (TDS) juga dapat diartikan sebagai bahan dalam contoh air yang lolos melalui saringan membran yang berpori 2,0 m atau lebih kecil dan dipanaskan 180°C selama 1 jam.
Total dissolved solids yang terkandung di dalam air biasanya berkisar antara 20 sampai 1000 mg/L. Pengukuran total solids dikeringkan dengan suhu 103 sampai 105°C. Digunakan suhu yang lebih tinggi agar air yang tersumbat dapat dihilangkan secara mekanis.
3 | P a g e
Analisa total padatan terlarut merupakan pengukuran kualitatif dari jumlah ion terlarut, tetapi tidak menjelaskan pada sifat atau hubungan ion. Selain itu, pengujian tidak memberikan wawasan dalam masalah kualitas air yang spesifik. Oleh karena itu, analisa total padatan terlarut digunakan sebagai uji indikator untuk menentukan kualitas umum dari air.
Sumber padatan terlarut total dapat mencakup semua kation dan anion terlarut (Oram, B.,2010).
Sumber utama untuk TDS dalam perairan adalah limpahan dari pertanian,limbah rumah tangga, dan industri. Unsur kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium dan klorida. Bahan kimia dapat berupa kation, anion, molekul atau aglomerasi dari ribuan molekul. Kandungan TDS yang berbahaya adalah pestisida yang timbul dari aliran permukaan. Beberapa padatan total terlarut alami berasal dari pelapukan dan pelarutan batu dan tanah.
Sesuai regulasi dari Enviromental Protection Agency (EPA) USA, menyarankan bahwa kadar maksimal kontaminan pada air minum adalah sebesar 500 mg/L (500 ppm). Kini banyak sumber-sumber air yang mendekati ambang batas ini. Saat angka penunjukan TDS mencapai 1000 mg/L maka sangat dianjurkan untuk tidak dikonsumsi manusia. Dengan angka TDS yang tinggi maka perlu ditindaklanjuti, dan dilakukan pemeriksaan lebih lanjut.
Umumnya, tingginya angka TDS disebabkan oleh kandungan potassium, khlorida, dan sodium yang terlarut di dalam air. Ion-ion ini memiliki efek jangka pendek (short-term effect) tapi ion-ion yang bersifat toksik (seperti timah arsenic, kadmium, nitrat dan banyak lainnya) banyak juga yang terlarut di dalam air. Air minum ideal adalah yang memiliki level TDS 0 – 50 ppm, dihasilkan dengan proses reverse osmosis, deionizationm microflitration, distillation, dan banyak lainnya. Air gunung (mountain spring) dan yang melalui proses filtrasi karbon berada di standar kedua. Rata-rata air tanah (air sumur) adalah 150 – 300 ppm, masih dalam batas aman, namun bukan yang terbaik terutama untuk para penderita penyakit ginjal.
2.2.3. Total Suspended Solid
Total suspended solid atau padatan tersuspensi total (TSS) adalah residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. TSS menyebabkan kekeruhan pada air akibat padatan tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap. TSS terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel mikroorganisme, dan sebagainya (Nasution, 2008) .
4 | P a g e
TSS merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan (Tarigan dan Edward, 2003). Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan bagian yang lebih dalam tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat tersuspensi, sehingga fotosintesis tidak berlangsung sempurna. TSS umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan. TSS memberikan kontribusi untuk kekeruhan dengan membatasi penetrasi cahaya untuk fotosintesis dan visibilitas di perairan.
Oleh karena itu nilai kekeruhan tidak dapat dikonversi ke nilai TSS.
Kekeruhan sendiri merupakan kecenderungan ukuran sampel untuk menyebarkan cahaya. Sementara hamburan diproduksi oleh adanya partikel tersuspensi dalam sampel.
Kekeruhan adalah murni sebuah sifat optik.
Pola dan intensitas sebaran akan berbeda akibat perubahan dengan ukuran dan bentuk partikel serta materi. Sebuah sampel yang mengandung 1.000 mg/L dari fine talcum powder akan memberikan pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel yang mengandung 1.000 mg/L coarsely ground talcum . Kedua sampel juga akan memiliki pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel mengandung 1.000 mg/L ground pepper, meskipun tiga sampel tersebut mengandung nilai TSS yang sama.
TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dan erosi dari saluran sungai. TSS sangat bervariasi, mulai kurang dari 5 mg/L yang yang paling ekstrem 30.000 mg/L di beberapa sungai. TSS ini menjadi ukuran penting erosi di alur sungai. TSS tidak hanya menjadi ukuran penting erosi di alur sungai, juga berhubungan erat dengan transportasi melalui sistem sungai nutrisi (terutama fosfor), logam, dan berbagai bahan kimia industri dan pertanian.
2.3.Metode Gravimetri
Gravimetri merupakan salah satu metode analisis kuantitatif suatu zat atau komponen yang telah diketahui dengan cara mengukur berat komponen dalam keadaan murni setelah melalui proses pemisahan, demgan kata lain metode gravimetric menitikberatkan pada prinsip pemurnian dan penimbangan. Selain itu juga, Analisis gravimetric dapat didefinisikan sebgai suatu proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu.
Bagian terbesar dari penentuan secara analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal ke senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. Adapun kinerja metode ini yakni memerlukan waktu yang cukup lama dalam pengerjaannya, selain itu memerlukan peralatan yang cukup sederhana seperti
5 | P a g e
neraca dan oven, tidak memerlukan kalibrasi karena hasilnya didasarkan pada berat molekul, berkerja pada padatan yang mudah larut ataupun yang tidak mudah larut.
Persiapan Larutan Sampel dan pereaksi 1. Pengendapan
2. Penyaringan 3. Pencucian
4. Pengeringan atau pemijaran 5. Penimbangan
6. Perhitungan
Analisis gravimetric dapat berlangsung baik, jika persyaratan berikut dapat terpenuhi :
1. Komponen yang ditentukan harus dapat mengendap secara sempurna, endapan yang dihasilkan stabil dan sukar larut
2. Endapan yang terbentuk harus dapat dipisahkan dengan mudah dengan larutan (dengan penyaringan)
3. Endapan yang ditimbang harus mempunyai susunan stoikiometrik tertentu (dapat diubah menjadi system senyawa tertentu dan harus bersifat murni atau dapat dimurnikan lebih lanjut
2.4. Dasar perhitungan kosentrasi TS, TDS dan TSS
TS = 1000/V x (E-A) x 1000 = …..mg/L
TDS = 1000/V × (F – B) × 1000 = …. mg/L
TSS = 1000/V × {G (C + D)} × 1000 = …. mg/L Keterangan:
A = berat Cawan penguap 1 (g) B = berat Cawan penguap 2 (g) C = berat Cawan penguap 3 (g) D= berat Kertas Saring (g)
E = berat Cawan penguap 1 + residu total (g) F = berat Cawan penguap 2 + residu terlarut (g) G= berat Cawan penguap 3 + kertas saring filtrate (g) V = volume sampel air (mL)
6 | P a g e
2.5. Pemanfaatan Data Solid dalam bidang teknik Lingkungan
Pemanfaatan data Solid ini dalam bidang Teknik Lingkungan adalah untuk menentukan desain dari komponen-komponen dalam unit pengolahan air bersih/minum maupun unit pengolahan air kotor/buangan/limbah. Adapun secara terperinci, adalah sebagi berikut :
1. Total Solid merupakan ukuran penentu dalam proses stabilisasi pH dan pada kontrolkorosi, sebagaimana alkalinitas dan suhu,
2. Konsentrasi Total Suspended Solid merupakan salah satu parameter perairan untuk indicator tingkat sedimentasi. Hal ini bertujuan untuk mengetahui besarnya konsentrasi Total Suspended Solid di perairan sehingga dapat diketahui kondisi perairan dan sebagai informasi awal untuk penelitian terkait stabilitas di perairan tersebut. Metode ini menggunakan contoh air dan dianalisa berat TSSnya dengan didukung data parameter hidrooceanografi dan sedimen Pendekatan ini dapat menggambarkan seba ran konsentrasi Total Suspended Solid dan perkiraan laju sedimentasi yang terjadi pada lokasi perairan. Sehingga diduga dapat diperkirakan laju sedimentasi yang terjadi,
3. Total Suspended Solid dan Volatile Suspended Solid digunakan untuk mengevaluasi kekuatan dari limbah industri dan domestic.
4. Total Suspended Solid dan Volatile Suspended Solid digunakan untuk mengontrol padatan biologis pada pencemaran sungai,
5. Total Dissolve Solid sangat berguna dalam menentukan tipe prosedur softening pada unit water softening yang akan didesain. Selain itu Total Dissolve Solid juga umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan biasanya untuk pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dan lain-lain. Setidaknya, kita dapat mengetahui air minum mana yang baik dikonsumsi.
6. Data solid secara umum, digunakan dalam menganalisa limbah industri yaitu untuk menentukan kebutuhan dan juga desain tangki pengendapan utama.
Dalam pengolahan limbah, data ini dipakai dalam mengukur tingkat efisiensi dari unit sedimentasi dan unit pengolahan lainnya. Tak hanya itu, data solid diperlukan dalam mendesain dan mengoperasikan unit pengolahan lumpur, vaccum filter, dan unit pembakaran.
7 | P a g e
3. ALAT DAN BAHAN
Berikut ini Contoh gambar alat dan bahan yang dibutuhkan :
ALAT DAN BAHAN JUMLAH Cawan Penguap 3 buah Kertas Saring Whatman
No.42
1 buah
Neraca Analitik 1 buah
Desikator 1 buah
Water Bath 1 buah
Oven 1 buah
Corong Kaca 1 buah
Aquadest 2 pasang
Sampel air 1 buah
Corong Kaca Desikator Sampel Air
Neraca Analitik
Kertas Saring
Akuadest
Cawan Penguap Water Bath
Oven
8 | P a g e
4. CARA KERJA
No Cara Kerja Gambar
A. Persiapan
Bersihkan terlebih dahulu cawan-cawan penguap dan kertas saring dengan menggukanakan
Aquadest.
Cawan-cawan penguap dan kertas saring yang telah bersih dipanaskan 105o di dalam oven selama satu jam.
Masukkan cawan penguap dan kertas saring ke dalam desikator selama 30 menit
Timbang sampai konstan, dan catat berat cawan- cawan penguap dan kertas saring.
Berat cawan penguap 1 = A gram Berat cawan penguap 2 = B gram Berat cawan penguap 3 = C gram Berat kertas saring = D gram B.
1.
Pengukuran Total Solid (TS)
Masukkan 10 mL contoh air (sedikit demi sedikit kedalam cawan penguap 1
9 | P a g e
Uapkan di atas water bath sampai kering
Setalah kering, cawan penguap 1 yang berisi sampel di masukkan ke dalam oven 105o selama 1 jam
Dinginkan cawan penguap 1 ke dalam desikator selama 30 menit.
Timbang sampai konstan dan catat beratnya = E gram
C. Pengukuran Total Dissolved Solid
10 mL contoh air disaring menggunakan kertas saring bebas abu, dan filtratnya dimasukkan ke dalam cawan penguap 2.
Filtrat pada cawan penguap 2 diuapkan diatas water Bath sampai kering
