ANALISA AIR
I. TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa diharapkan mampu dan mengerti menggunakan alat Waterproof Cyberscan PCD 650 dengan baik dan benar untuk mengukur parameter fisik air seperti PH, conductivity, TDS, resistivity, dan kadar oksigen. II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN
Alat yang digunakan:
1. Gelas Kimia 500ml : 7 buah
2. Waterproof Cyberscan PCD 650 : 1 buah Bahan yang digunakan:
7 Sample air yang dianalisis
III. DASAR TEORI
Kualitas air yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat energi atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter
(pH, oksigen terlarut, BOD, dan sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan sebagainya) (Effendi, 2003).
Lima syarat utama kualitas air bagi kehidupan ikan adalah (O-fish, 2009) : 1. Rendah kadar amonia dan nitrit
2. Bersih secara kimiawi
3. Memiliki pH, kesadahan, dan temperatur yang sesuai 4. Rendah kadar cemaran organik, dan
5. Stabil
Pengukuran kualitas air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, yang pertamana adalah pengukuran kualitas air dengan parameter fisika dan kimia, sedangkan yang kedua adalah pengukuran dengan menggunakan parameter biologi. (Sihotang, 2006).
Analisa air termasuk ke dalam kimia analisa kuantitatif karena menentukan kadar suatu zat dalam campuran zat-zat lain.Air yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni. Biasanya air tersebut mengandung zat-zat kimia dalam kadar tertentu, baik zat-zat kimia anorganik maupun zat-zat kimia organik.
Apabila kandungan zat-zat kimia tersebut terlalu banyak jumlahnya didalam air, air tersebut dapat menjadi sumber bencana yang dapat merugikan kelangsungan hidup semua makhluk sekitarnya. Kini dengan adanya pencemaran-pencemaran air oleh pabrik maupun rumah tangga, kandungan zat-zat kimia di dalam air semakin meningkat dan pada akhirnya kualitas air tersebut menurun. Oleh karena itu, diperlukan analisa air untuk menentukan dan menghitung zat-zat kimia yang terkandung di dalam air sehingga dapat diketahui air tersebut membahayakan kesehatan, layak tidaknya dikonsumsi maupun sudah tercemar atau belum.
Dalam menganalisa air dalam menentukan kualitas air ada beberapa parameter yaitu:
1. Salinitas
Dapat didefinisikan sebagai total konsentrasi ion-ion terlarut dalam air. Dalam budidaya perairan, salinitas dinyatakan dalam permil (°/oo) atau ppt (part perthousand) atau gram/liter. Tujuh ion utama yaitu : sodium, potasium, kalium, magnesium, klorida, sulfat dan bikarbonat mempunyai kontribusi besar terhadap besarnya salinitas, sedangkan yang lain dianggap kecil (Boyd, 1990).Sedangkan menurut Davis et al. (2004), ion calsium (Ca), potasium (K), dan magnesium (Mg) merupakan ion yang paling penting dalam menopang tingkat kelulushidupan udang. Salinitas suatu perairan dapat ditentukan dengan menghitung jumlah kadar klor yang ada dalam suatu sampel (klorinitas). Sebagian besar petambak membudidayakan udang dalam air payau (15-30 ppt). Meskipun demikian, udang laut mampu hidup pada salinitas dibawah 2 ppt dan di atas 40 ppt
2. pH
pH merupakan suatu ukuran keasaman dan kadar alkali dari sebuah contoh cairan. Kadar pH dinilai dengan ukuran antara 0-14. Sebagian besar persdiaan air memiliki pH antara 7-8,2. Namun beberapa air memiliki pH dibawah 6,5 atau diatas 9,5.(Iclean, 2007). pH merupakan variabel kualitas air yang dinamis dan berfluktuasi sepanjang hari. Pada perairan umum yang tidak dipengaruhi aktivitas biologis yang tinggi, nilai pH jarang mencapai diatas 8,5, tetapi pada tambak ikan atau udang, pH air dapat mencapai 9 atau lebih (Boyd, 2002). Ketika fotosintesis terjadi pada siang hari, CO2 banyak terpakai dalam proses tersebut. Turunnya
konsentrasi CO2 akan menurunkan konsentrasi H+ sehingga menaikkan pH air.
Sebaliknya pada malam hari semua organisme melakukan respirasi yang menghasilkan CO2 sehingga pH menjadi turun.
Fluktuasi pH yang tinggi dapat terjadi jika densitas plankton tinggi. Tambak dengan total alkalinitas yang tinggi mempunyai fluktuasi pH yang lebih rendah dibandingkan dengan tambak yang beralkalinitas rendah. Hal ini disebabkan kemampuan total alkalinitas sebagai buffer atau penyangga (Boyd, 2002).Perubahan pH berkaitan dengan kandungan oksigen dan CO2 dalam air.
Pada siang hari jika O2 naik akibat fotosintesisa fitiplankton, maka pH juga naik.
Kestabilan pH perlu dipertahankan karena pH dapat mempengaruhi pertumbuhan organisme air. (Subarijanti, 2005).pH juga mempunyai peranan penting baik dalam kehidupan organisme air maupun dalam pengaturan ketersediaan unsur hara dalam perairan itu sendiri (tabel 1). pH (power hydrogen) merupakan ukuran aktifitas ion hydrogen dan didefenisikan sebagai minus (negatif) logaritma konsentrasi ion H.
3. Karbon Dioksida (CO2)
Karbon dioksida dalam air pada umumnya merupakan hasil respirasi dari organisme fauna (ikan, zooplankton dan sebagainya) serta flora pada malam hari (phytoplankton dan tumbuhan air lainnya). Kadar CO2 lebih tinggi dari 10 ppm
diketahui menunjukkan bersifat racun bagi ikan, beberapa bukti menunjukkan bahwa karbon dioksida berfungsi sebagai anestesi bagi ikan. Kadar karbon dioksida yang tinggi, juga menunjukkan lingkungan air yang bersifat asam walaupun karbon dioksida juga diperlukan untuk proses pem-buffer-an . Apabila pH dalam suatu perairan atau wadah dapat dikendalikan, terutama oleh sistem pem-buffer-an karbonat, maka hubungan pH, KH dan CO2 terlarut menunjukkan
hubungan yang tetap. Dengan demikian, salah satu dari parameter tersebut dapat diatur dengan mengatur parameter yang lain. Sebagai contoh nilai pH dapat diatur dengan mangatur KH atau kadar CO2.
air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak merupakan air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion
logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak, sedangkan pada air sadah, sabun tidak menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppmberat per
volume (w/v) dari CaCO3.
5. Oksigen Terlarut (dissolved oxygen)
Oksigen terlarut merupakan parameter yang sangat penting dalam kehidupana setiap organisme yang hidup. Setiap organisme hidup pasti membutuhkan oksigen untuk respirasi selanjutnya yang berguna dalam proses metabolisme untuk merombak bahan organik yang dimakan menjadi sari makanan yang dimanfaatkan sebagai energi untuk tumbuh berkembang dan bergerak serta CO2 dan H2O sebagai hasil akhirnya/buangannya. Oksigen terlarut (Dissolved
Oxygen =DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan.
Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal sari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut Kecepatan difusi oksigen dariudara, tergantung sari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut.
Kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut,karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik.
6. Konduktivitas
Konduktivitas adalah kemampuan suatu bahan (larutan, gas, atau logam) untuk menghantarkan arus listrik. Dalam suatu larutan, larutan arus listik dibawa oleh kation-kation dan anion-anion, sedangkan dalam logam arus listrik dibawa oleh electron-elektron. Konduktivitas suatu larutan dipengaruhi oleh beberapa faktor :
1) Konsentrasi
2) Pergerakan ion-ion 3) Valensi ion
4) Suhu
Pengukuran konduktivitas dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu larutan kimia atau elektrolit seperti larutan NaCl, HCl, H2SO4, dan NaOH.
Pengukuran konduktivitas secara luas digunakan dalam industri pengolahan air. Pengolahan air limbah industri untuk menentukan tingkat kontaminasi air dan lain-lain.
Hantaran listrik merupakan kebalikan dari tahanan (resistanse) bila tahanan mempunyai satuan dasar ohm maka satuan dasar hantaran adalah “mho” atau biasa ditulis “Siemen/cm”, pada pengukuran konduktivitas air dan larutan – larutan kimia umumnya digunakan satuan Volt atau mV.
7. TDS
TDS (Total Dissolve Solid) yaitu ukuran zat terlarut (baik itu zat organic maupun anorganic, mis : garam, dll) yang terdapat pada sebuah larutan. TDS meter 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 biasanya untuk pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dll. Setidaknya, kita dapat mengetahui air minum mana yang baik dikonsumsi tubuh, ataupun air murni untuk keperluan kimia (misalnya pembuatan kosmetika, obat-obatan, makanan, dll)
8. Resistivity
Resistivitas (ρ) adalah kemampuan suatu bahan untuk mengantarkan arus listrik yang bergantung terhadap besarnya medan istrik dan kerapatan arus. Semakin besar resistivitas suatu bahan makasemakin besar pula medan listrik yang dibutuhkan untuk menimbulkan sebuah kerapatan arus. Satuan untuk resistivitas adalah Ω.m.
Kerapatan arus adalah sebuah konduktor bergantung pada medan listrik dan pada sifat-sifat material itu. Umumnya, ketergantungan ini dapat agak rumit. Tetapi untuk beberapa material, khususnya logam, pada sebuah suhu yang di berikan. hampir berbanding langsung dengan , dan rasio besarnya dan besarnya adlah konstan. Hubungan ini dinamakn dengan hukum ohm.
Semakin besar resistifitas, semakin besar pula medan yang di perlukan untuk menyebabkan sebuah kerapatan arus yang di berikan, atau semakin kecil pula kerapatan yang disebabkan oleh sebuah medan yang diberikan.
(Ω.m)-1.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN a. Petunjuk penggunaan alat
Alat Waterproof Cyberscan PCD 650 dalam pengoperasiaannya memakai 2 sumber arus listrik yaitu dari batere dan sumber arus listrik PLN, jika pengoperasiaannya akan memakai sumber arus PLN pastikan batere yang terdapat didalam alat dilepas terlebih dahulu untuk menghindari korseleting yang berakibat akan merusak alat.
Alat waterproof Cyberscan PCD 650 merupakan alat yang memiliki tingkat akurasi dan presisi yang tinggi jadi pastikan setelah memakai alat elektroda dibilas dan dibersihkan.
Tidak dibenarkan dan dianjurkan merubah setingan alat selain yang diberikan oleh instruktur dan teknisi.
1. Menyiapkan 7 jenis sample air, memasukkan sample kedalam gelas kimia dan memberi label.
2. Menghubungkan kabel daya ke sumber arus PLN dan menekan tombol F4 (ON) selama 3 detik.
3. Memasukkan elektroda kedalam larutan atau sample yang akan diukur, minimal 1/3 bagian elektroda terendam, tunggu beberapa saat sampai pembacaannya stabil, mencatat pH yang terlihat dilayar.
4. Menekan tombol mode (F3) beberapa kali sampai dilayar terdapat tulisan measurring cound di layar.
5. Menunggu beberapa saat sampai didapat pembacaan yang stabil, mencatat hasilnya.
6. Menekan tombol mode (F3) beberapa kali sampai terdapat tulisan measurring TDS di layar.
7. Menunggu beberapa saat sampai didapat pembacaan yang stabil, mencatat hasilnya.
8. Menekan tombol mode (F3) beberapa kali sampai terdapat tulisan measurring res di layar.
9. Menunggu beberapa saat sampai didapat pembacaan yang stabil, mencatat hasilnya.
10. Untuk pembacaan % Dissolved Oxygent dan Oxygent Concentration menggunakan cara yang sama seperti langkah di atas.
