ANALISA KONSENTRASI SULFAT SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PERAIRAN
DANAU BERATAN DAN DANAU BATUR, PROPINSI BALI
Dyah Ika Kusumaningtyas dan Dedi Sumarno
Teknisi pada Balai Penelitian Pemulihan dan Konservasi Sumber Daya Ikan-Jatiluhur Teregistrasi I tanggal: 04 Desember 2012; Diterima setelah perbaikan tanggal: 28 Maret 2013;
Disetujui terbit tanggal: 26 April 2013
PENDAHULUAN
Danau Beratan terletak di kawasan Bedugul, Desa Candikuning, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. Danau Beratan memiliki luas genangan
3,85 km2, panjang danau sekitar 7,5 km, lebar 2,0
km, kedalaman maksimum sekitar 20 m serta berada di ketinggian 1.231m di atas permukaan laut. Danau Batur merupakan danau terbesar di Propinsi Bali
dengan luas 16,05 km2 dan volume tampung air
sebesar 815,58 juta m3 (Suryono et al., 2008).
Danau Beratan dan Batur terbentuk akibat letusan gunung api atau disebut juga danau kaldera. Letusan gunung api mengandung berbagai persenyawaan sulfur diantaranya sulfur okdida yang merupakan salah satu bentuk senyawa sulfur yang mudah larut di perairan. Sulfur oksida yang berasal dari letusan gunung api diduga menjadi salah satu sumber masukan sulfat di perairan Danau Beratan dan Batur. Danau Beratan dan Batur merupakan perairan tertutup (enclosed lake) dimana kedua danau tersebut hanya memiliki aliran air sungai yang masuk ke danau tetapi tidak memiliki sungai yang mengalirkan air keluar ke laut (tidak ada outlet) (Hehanussa, 2009). Pemanfaatan kedua danau oleh masyarakat untuk berbagai kepentingan juga dimungkinkan menjadi sumber sulfat yang dapat berpengaruh terhadap kualitas perairannya.
Sulfat adalah salah satu ion dari sekian banyak anion utama yang terdapat di perairan. Menurut Effendi
(2003), ion sulfat (SO42-) merupakan salah satu bentuk
sulfur anorganik di perairan. Ion sulfat merupakan salah satu ion utama dalam perairan dan penting bagi
Konsentrasi sulfat dapat mencapai 1.000 mg/L pada perairan yang menjadi tempat pembuangan limbah industri (UNESCO/WHO/UNEP dalam Effendi, 2003). Sumber sulfat di perairan dapat berasal dari limbah industri, serta limbah rumah tangga termasuk penggunaan deterjen. Surfaktan sulfat adalah linear alkil benzene sulfonat, etoksisulfat, alkil sulfat, etoksilat, senyawa amonium kuarterner, imidazolin dan betain yang biasa digunakan dalam deterjen. Hal ini menjadi sangat penting dalam analisa konsentrasi sulfat, karena menurut Anonim (2011), apabila kandungan sulfat (dalam bentuk senyawaan magnesium atau natrium) di perairan konsentrasinya tinggi dapat menyebabkan iritasi pada saluran pencernaan (gastro intesninal) biota perairan maupun manusia yang mengkonsumsi air tersebut. Menurut Effendi (2003), pada kondisi anaerob maka ion sulfat akan direduksi menjadi ion sulfit yang membentuk kesetimbangan dengan ion hidrogen membentuk
hidrogen sulfit (H2S). Hidrogen sulfit bersifat mudah
larut, toksik bagi biota perairan dan menimbulkan bau
seperti telur busuk. Makalah ini menyajikan cara
analisa konsentrasi sulfat dengan metode spektrofotometri di perairan Danau Beratan dan Danau Batur, Propinsi Bali Tengah.
POKOK BAHASAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Mei, Juli dan Oktober tahun 2011. Lokasi penelitian adalah di Danau Beratan dan Batur. Stasiun penelitian di Danau Beratan adalah Stasiun I (Selatan), Stasiun II (Timur), Stasiun III (Tengah), Stasiun IV (Utara) dan Stasiun V (Barat). Stasiun penelitian di Danau Batur adalah
Peta pengambilan sampel dan deskripsi tentang stasiun penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 dan
Tabel 1 (Danau Beratan) serta Gambar 2 dan Tabel 2 (Danau Batur).
Gambar 1. Lokasi stasiun penelitian di Danau Beratan (modifikasi Google Map, 2011) Tabel 1. Karakteristik lokasi stasiun penelitian di Danau Beratan
Stasiun
Penelitian Letak Geografis Karakteristik
Stasiun I (Barat)
S : 08° 16,370’ E : 115° 10,095’
Tepi danau berupa dataran landai, tumbuhan air di tepian danau cukup lebat, dekat dengan lokasi wisata Pura Ulun Danu Beratan, penginapan serta pemukiman penduduk.
Stasiun II (Selatan)
S : 08° 16,981’ E : 115° 10,440’
Tepi danau landai hingga terjal ke arah Barat, terdapat spill way (pintu limpasan air), dekat dengan obyek wisata Bedugul.
Stasiun III (Timur)
S : 08° 16,491’ E : 115° 10,951’
Tepi danau terjal, banyak ditumbuhi tumbuhan air, terdapat jaring tancap.
Stasiun IV (Utara)
S : 08° 15,838’ E : 115° 10,430’
Tepi danau berupa dataran landai yang merupakan daerah pertanian, sepanjang tepian banyak tumbuhan air, terdapat dermaga dan KJA
Stasiun V (Tengah )
S : 08° 16,289’ E : 115° 10,594’
Merupakan bagian tengah danau yang paling dalam (kurang lebih 25 m)
Gambar 2. Lokasi stasiun penelitian di Danau Batur (modifikasi Google Map, 2011) Tabel 2. Karakteristik lokasi stasiun penelitian di Danau Batur
Stasiun
Penelitian Letak Geografis Karakteristik
Stasiun I (Kedisan)
S : 08⁰ 16,520’ E : 115⁰ 22,816’
Tepi danau berupa dataran landai yang merupakan daerah pertanian dan pemukiman penduduk, terdapat dermaga wisata, keramba jaring apung (KJA), dan sepanjang tepian banyak tumbuhan air.
Stasiun II (Abang)
S : 08° 16,415’ E : 115° 24,528’
Tepi danau berupa dataran landai yang merupakan daerah pertanian dan pemukiman penduduk, sepanjang tepian banyak terdapat tumbuhan air
Stasiun III (Songan)
S : 08° 13,624’ E : 115° 24,910’
Tepi danau berupa dataran landai yang merupakan daerah pertanian, sepanjang tepian banyak tumbuhan air
Stasiun IV (Tengah )
S : 08⁰ 15,098’ E : 115⁰ 24,924’
Merupakan bagian tengah danau yang paling dalam (kurang lebih 70 m).
Metode Analisa Penentuan konsentrasi sulfat dilakukan dengan
• Pembuatan Reagen
Reagen yang perlu dipersiapkan adalah pereaksi kondisi dengan langkah sebagai berikut:
1. Melarutkan 75 gram NaCl ke dalam 300 mL akuades, jika tidak larut perlu dilakukan
pemanasan (kurang lebih 50 oC)
2. Menambahkan 30 mL HCl pekat ke dalam larutan NaCl kemudian diaduk
3. Menambahkan 100 mL 95% etanol ke dalam larutan yang sudah tercampur (langkah 1 dan 2) kemudian diaduk dengan stirer hingga homogen (kurang lebih 10 menit)
• Pembuatan Kurva Standar Sulfat
Beberapa larutan yang perlu dipersiapkan untuk pembuatan kurva standar sulfat adalah sebagai berikut:
1. Larutan blanko
Larutan blanko dibuat dengan mencampurkan akuades 10 mL dan 0,5 mL pereaksi kondisi, selanjutnya ditambahkan 0,06 gram barium klorida dan diaduk dengan batang pengaduk hingga 1 menit.
2. Larutan sulfat 100 mg/L
Pembuatan larutan sulfat 100 mg/L dilakukan dengan menimbang sebanyak 0,1479 gram sodium sulfat anhidrat yang dilarutkan dengan akuades ke dalam labu ukur 1000 mL. Berdasarkan larutan sulfat 100 mg/L dibuat konsentrasi larutan yang diinginkan (Tabel 3). Selanjutnya mengambil dari masing-masing larutan standar sebanyak 10 mL (Tabel 3), kemudian ditambah 0,5 mL pereaksi kondisi dan 0,06 gram barium sulfat, lalu larutan diaduk dengan batang pengaduk hingga 1 menit. Langkah selanjutnya larutan tersebut didiamkan selama 10 menit. Larutan siap diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm dengan larutan blanko sebagai faktor koreksi. Spektrofotometer yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.
Langkah berikutnya sederetan larutan standar sulfat dengan berbagai konsentrasi yang telah diukur absorbansinya dapat dilihat pada Gambar 4. Semakin tinggi konsentrasi sulfat maka akan semakin pekat suspensi kristal barium sulfat yang dihasilkan (terlihat larutan berwarna putih susu).
Tabel 3. Pembuatan larutan standar sulfat 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50 dan 60 mg/L
No Konsentrasi yang
diinginkan Prosedur
1 5 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 2,5 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
2 10 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 5 mL, dituangkan ke dalam labu
ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
3 15 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 7,5 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
4 20 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 10 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
5 30 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 15 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
6 40 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 20 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
7 50 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 25 mL, dituangkan ke dalam
labu ukur 50 mL, diencerkan dengan akuades sampai tanda batas
8 60 mg/L Larutan sulfat 100 mg/L dipipet sebanyak 30 mL, dituangkan ke dalam
Gambar 3. Spektrofotometer yang digunakan untuk pengukuran absorbansi larutan
Gambar 4. Sederetan larutan standar sulfat Berdasarkan nilai absornansi masing-masing larutan, dibuat kurva standar sulfat, konsentrasi sulfat sebagai sumbu x dan absorbansi sebagai sumbu y. Kurva standar sulfat dapat dilihat pada Gambar 5.
Standard deviasi = 7,53 e-3 Corr coeff = 9,98 e-1 Slope = 0,00709 Intercept = 0,00897 Sulfat (mg/L) 54,5 0 0,007 Absorbansi 0,398
Gambar 5. Kurva standar sulfat
• Analisa Konsentrasi Sulfat Dari Sampel Air Analisa konsentrasi sulfat dilakukan dengan
Hasil Pengamatan
Analisa konsentrasi sulfat di Danau Beratan dan Danau Batur menunjukkan perbedaan yang cukup berarti dalam hal pembentukan intensitas warna yang dihasilkan. Warna putih susu yang dihasilkan dari endapan barium sulfat pada sampel air di Danau Batur menunjukkan warna yang cukup pekat, dimana intensitas warna putih yang terlihat mendekati sampel air payau. Endapan barium sulfat yang dihasilkan dalam sampel air dari Danau Batur jauh lebih pekat dibandingkan dengan sampel air dari Danau Beratan. Semakin pekat warna putih mengindikasikan semakin tinggi konsentrasi sulfat di dalam sampel tersebut. Hal tersebut didukung dengan data penelitian yang ditunjukkan pada Tabel 3.
Konsentrasi sulfat di perairan Danau Beratan masih berada dalam kisaran konsentrasi normal untuk air tawar (2-80 mg/L). Konsentrasi sulfat di Danau Batur jauh lebih tinggi dibandingkan dengan Danau Beratan. Tingginya konsentrasi sulfat di Danau Batur diduga disebabkan oleh limbah pertanian, pencemaran minyak dari kapal motor, limbah hotel, restoran dan rumah tangga. Selain itu aktivitas perikanan di Danau Batur relatif lebih banyak dibandingkan dengan Danau Beratan karena Danau Beratan peruntukannya untuk kegiatan pariwisata.
Konsentrasi sulfat di Danau Beratan dan Danau Batur pada bulan Mei dan Juli pada kedalaman 5 meter hampir di semua stasiun penelitian menunjukkan nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan kolom permukaan, 2 meter dan dasar perairan. Hal ini diduga karena ion sulfat bersifat sebagai surfaktan sehingga apabila dalam perairan yang tergenang akan cenderung melayang di kolom perairan.
Konsentrasi sulfat di Danau Beratan berkisar 4,07-41,11 mg/L dengan rerata 14,81 mg/L. Konsentrasi sulfat pada bulan Juli lebih tinggi kurang lebih 10 mg/ L dibandingkan bulan Mei dan Oktober. Rerata konsentrasi sulfat pada bulan Mei dan Oktober menunjukkan nilai yang hampir sama dengan beda
Gambar 3. Spektrofotometer yang digunakan untuk pengukuran absorbansi larutan
Keterangan:
1. Larutan standar sulfat 5 mg/L 2. Larutan standar sulfat 10 mg/L 3. Larutan standar sulfat 20 mg/L 4. Larutan standar sulfat 30 mg/L 5. Larutan standar sulfat 40 mg/L 6. Larutan standar sulfat 50 mg/L 7. Larutan standar sulfat 60 mg/L
1 2
Tabel 3. Profil konsentasi sulfat di Danau Beratan dan Batur pada penelitian bulan Mei, Juli dan Oktober 2011
Data penelitian konsentrasi sulfat (mg/L) di perairan Danau Beratan dan Batur periode 2011
Kedalaman (m)
Danau Beratan Danau Batur
I (Barat) II (Selatan) III (Timur) IV (Tengah) IV (Utara) I (Kedisan) II (Abang) III (Songan) IV (Tengah) Mei 2011 Mei 2011 0 8.005 10.85 9.633 16.28 9.498 109.5 65.4 58.34 50.75 2 14.79 10.04 10.85 10.31 79.24 78.29 64.72 75.3 5 11.26 10.04 19.4 19 10.45 95.25 76.8 97.83 59.56 dsr 5.02 10.58 15.87 12.08 94.16 101.4 93.62 90.64 Juli 2011 Juli 2011 0 16.55 16.82 23.88 14.52 16.15 67.71 105.80 150.50 108.40 2 16.82 16.28 35.28 15.2 18.86 72.86 117.60 91.72 89.01 5 17.77 25.92 17.10 41.11 21.44 104.10 122.50 96.73 97.01 dsr - 16.42 17.64 16.15 - 128.20 117.00 119.00 107.50 Oktober 2011 Oktober 2011 0 9.498 11.53 38.31 5.292 16.82 267.00 203.4 193.8 204.7 2 4.07 18.05 15.6 7.87 6.92 199.00 215.6 203.1 217.5 5 4.478 5.02 9.226 4.342 8.005 196.10 228.4 217.1 222.5 dsr 10.85 7.463 7.327 7.734 - 211.40 - 208.3 206.6
Konsentrasi sulfat di Danau Batur berkisar 50,75-267,0 mg/L dengan rerata 134,31 mg/L. Peningkatan yang signifikan terjadi pada bulan Oktober (konsentrasi sulfat berkisar 193,8-267,0 mg/L). Konsentrasi sulfat di perairan Danau Batur menunjukkan nilai tinggi dan hampir mendekati nilai sulfat di perairan payau.
Standar baku mutu kandungan ion sulfat di dalam air sungai menurut SNI 06-6989.20-2004 adalah sebesar 400 mg/L. Konsentrasi sulfat yang diperbolehkan dalam air minum tidak melebihi 250 mg/L. Ion sulfat dapat menyebabkan laxative apabila senyawaannya berupa magnesium dan sodium. Senyawa sulfat bersifat iritasi pada saluran pencernan (saluran gastro intesninal) apabila dalam bentuk magnesium atau natrium pada konsentrasi yang tinggi (Anonim, 2011). Secara umum, kandungan ion sulfat di perairan Danau Beratan dan Batur masih berada di bawah ambang batas yang diperbolehkan, namun perlu waspada bahwa pada bulan Oktober, konsentrasi ion sulfat di Stasiun I (Kedisan) Danau Batur pada permukaan perairan melebihi nilai ambang batas yang diperbolehkan untuk air minum (267,00 mg/L).
KESIMPULAN
1. Konsentrasi sulfat tinggi di Danau Batur sudah mendekati konsentrasi sulfat di perairan payau,
ditunjukkan dengan endapan putih susu dari barium sulfat yang cukup pekat.
2. Konsentrasi sulfat di perairan Danau Beratan berkisar 4,07-41,11 mg/L.
3. Konsentrasi sulfat di perairan Danau Batur berkisar 50,75-267,0 mg/L.
PERSANTUNAN
Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan penelitian: “Kajian Resiko Introduksi Ikan di Danau Batur dan Danau Beratan, Provinsi Bali tahun 2011” dibiayai APBN tahun anggaran 2011. Penulis mengucapkan terima kasih kepada penanggung jawab kegiatan yaitu Danu Wijaya, S.Pi. yang telah memberikan kesempatan kepada penulis, untuk memakai data kegiatan serta Dra. Adriani Sri Nastiti, MS. yang telah memberikan masukan dan bimbingan dalam penulisan makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
American Public Health Association (APHA). 2005.
Standard Methods for The Examination of Water and Waste Water Including Bottom Sediment and Sludges. Publ. Health Association Inc, New York.
tanggal 03 Maret 2013.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan
Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Kanisius.
Yogyakarta. Hal: 278.
Hariyadi, S., Suryadiputra dan Bambang W., 1991,
Limnologi: Metoda Analisa Kualitas Air. Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Hal: 124.
Hehanussa, P.E. dan G.S. Haryani. 2009. Klasifikasi
Morfogenesis Danau di Indonesia untuk Mitigasi Dampak Perubahan Iklim. Konferensi Nasional
Danau Indonesia I. Sanur-Denpasar-Bali. 13-15 Agustus 2009. Hal: 1. http:// menyelamatkandanaulimboto.wordpress.com. Diakses 7 Februari 2011.
Pengambilan Contoh Air Permukaan. Hal: 28. http:
www.bsn.go.id
Suryono, T. F. Sulawesty. S. Sunanisari. Cynthia H. Triyanto. G.S. Haryani. G.S. Aji. R.L. Toruan. T. Tarigan. G.P. Yoga. I. Ridwansyah. S. Nomosatryo. Y. Mardiati. E. Maulana & Rosidah. 2008. Kajian
Pengembangan Karakteristik Limnologis Perairan Darat di Indonesia. Laporan Teknis 2008. Program Penguatan Kelembagaan Iptek. Pusat Penelitian
Limnologi LIPI. Cibinong. Hal: 233.
Ulifa. 2010. Laut Kaya Magnesium. http:www.ulifa2008.wordpress.com/ 2010/04/05/ laut-kaya-magnesium. Hal:1. Diakses tanggal 10 Juli 2013.
