PEMERIKSAAN SENYAWA FOSFAT PADA SAMPEL AIR BADAN AIR MENGGUNAKAN PEREAKSI ASAM
ASKORBAT DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
TUGAS AKHIR
Oleh:
MHD. IMAM FAUZI NIM 162410007
PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS FARMASI DAN MAKANAN
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Allah Yang Maha Kuasa yang telah melipah kan rahmat, karunia, dan ridho nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pemeriksaan Senyawa Fosfat Pada Sampel Air Badan Air Menggunakan Pereaksi Asam Askorbat dengan Metode Spekrofotometri Uv-Vis”.
Tugas Akhir ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar ahlimadya analis farmasi dan makanan pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Salah satu parameter air badan air adalah kandungan fosfat. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kadar fosfat di dalam air badan air yang diambil dari beberapa lokasi. Ternyata bahwa sampel air badan air memenuhi syarat dari kadar fosfat.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Bapak Dadang Irfan Husori, S. Si., M. Sc., Apt., yang telah membimbing dengan penuh kesabaran, tulus dan ikhlas selama penelitian dan penulisan tugas akhir ini berlangsung. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Masfria, M. S., Apt., yang telah memberikan bantuan dan fasilitas selama masa pendidikan.
Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tulus kepada orang tua, Ayahanda Kusaini dan Ibunda Sarifah Aini tercinta, serta abang, kakak dan adik-adikku atas doa, dorongan dan pengorbanan baik moril maupun materil dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Medan, 27 Mei 2019 PENULIS
Mhd. Imam Fauzi NIM 162410007
PEMERIKSAAN SENYAWA FOSFAT PADA SAMPEL AIR BADAN AIR MENGGUNAKAN PERAKSI ASAM ASKORBAT DENGAN METODE
SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
ABSTRAK
Latar Belakang : Kadar senyawa fosfat telah ditetapkan pada peraturan pemerintah No. 82 Tahun 2001 pada tanggal 14 Desember 2001 tentang peraturan senyawa fosfat pada air badan air. Fosfat merupakan senyawa kimia yang banyak terdapat pada detergen dan limbah industri, senyawa fosfat yang berlebihan pada air badan air akan mengakibatkan tumbuh subur nya algae dan organime lainnya.
Pengukuran kandungan fosfat dalam air berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dalam air,sebab pertumbuhan subur akan menghalangi kelancaran arus air. Fosfat merupakan parameter untuk mendeteksi pencemaran air.
Tujuan : Untuk mengetahui kadar senyawa fosfat pada sampel air badan air dengan menggunakan alat spektrofotometer uv-vis
Metode : Menggunakan metode diazonitasi dengan cara menambahkan 1 tetes larutan indikator fenolftalein pada 50 ml sampel, 8 ml larutan campuran (campuran 50 ml H2SO4 5N, 5 ml larutan kalium antimol tartrat, 15 ml larutan ammonium molibdat, dan 30 ml larutan asam askorbat dan homogenkan), dimasukkan kedalam kuvet 50 mm dan di masukkan kedalam alat spektrofotometer uv-vis dan dilihat kadar yang tertera.
Hasil : Kadar senyawa fosfat yang telah diuji pada sampel air badan air menunjukkan kadar yang besar yaitu 1,0 mg/L.
Kesimpulan : Kadar senyawa fosfat pada sampel air badan air memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan oleh peraturan pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang persyaratan pencemaran air badan air yang diperbolehkan.
Kata kunci : Fosfat, air badan air, spektrofotometer uv-vis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR LAMPIRAN ... v
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang ... 1
1.2.Tujuan ... 3
1.3 Manfaat ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1. Air ... 4
2.2.1. Golongan Air ... 6
2.1.2 Sumber Air Bersih dan Aman ... 6
2.2 Sungai ... 7
2.2.1 Pengertian Bantaran Sungai ... 8
2.3 Pencemaran Air ... 8
2.3.1 Indikator Pencemar Air ... 8
2.3.2 Komponen Pencemar Air ... 9
2.3.3 Limbah ... 10
2.4 Fosfat ... 11
2.5 Spektrofotometri Ultraviolet-Visible (UV-Vis) ... 15
2.5.1 Hukum Bouguer (Lambert) ... 16
2.5.2 Hukum Beer ... 17
2.5.3 Hukum Bouguer-Beer ... 17
BAB III METODE ... 19
3.1. Tempat ... 19
3.2 Sampel, Alat dan Bahan ... 19
3.2.1 Sampel ... 19
3.2.2 Alat ... 19
3.2.3 Bahan ... 19
3.3 Prosedur Kerja ... 19
3.3.1 Pembuatan Larutan Campuran ... 19
3.3.2 Penentuan Kadar Fosfat Menggunakan Alat Spektrofotometer Uv-Vis . 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21
4.1. Hasil ... 21
4.2 Pembahasan ... 21
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 22
5.1. Kesimpulan ... 22
5.2. Saran ... 22
DAFTAR PUSTAKA ... 23
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1. Alat Spektrofotometer UV-Vis ... 24
2. Pengaturan Alat Spektrofotometer ... 25
3. Pengukuran Absorbansi fosfat ... 26
4. Grafik Spektrofotometer fosfat ... 27
5. Tabel Peraturan pemerintah No. 82 Tahun 2001 ... 28
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Planet bumi sebagian besar terdiri atas air karena luas daratan memang lebih kecil di bandingkan dengan luas lautan. Makhluk hidup yang ada di bumi ini tidak terlepas dari kebutuhan akan air. Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan di bumi ini. Tidak akan ada kehidupan seandainya di bumi ini tidak ada air. Air yang relatif bersih sangat di dambakan oleh manusia, baik untuk keperluan hidup sehari-hari, untuk keperluan industri, untuk kebersihan sanitasi kota, maupun untuk keperluan pertanian dan lain sebagainya (Wardhana, 2004).
Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.
Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Selain itu, air juga dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada disekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Penyakit- penyakit yang menyarang manusia dapat juga ditularkan dan disebarkan melalui air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana (Chandra, 2006).
Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari
kegiatan rumah tangga, limbah dari kegiatan industri dan kegiatan kegiatan lainnya (Wardhana, 2004).
Limbah air bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam sistem proses nya. Disamping itu ada pula bahan baku mengandung air sehingga dalam proses pengolahannya harus dibuang. Air terikut dalam proses pengolahan kemudian dibuang misalnya ketika dipergunakan untuk pencuci suatu bahan sebelum diproses lanjut. Air ditambah bahan kimia tertentu kemudian diproses dan setelah itu dibuang. Semua jenis perlakuan ini mengakibatkan buangan air (Agusnar, 2008).
Ortofosfat (bahasa Inggris : orthophosphate, inorganic phosphate, Pi) atau sering disebut gugus fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat oksigen. Fosfat dalam bentuk ionik membawa sebuah -3 muatan formal, dan dinotasikan dengan (PO43-) (Ndani, 2016).
Kandungan fosfat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan organisme lainnya. Fosfat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang mengandung senyaawa fosfat. Dalam industri, kegunaan fosfat terdapat pada ketel uap untuk mencegah kesadahan. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel ini menjadi sumber fosfat. Pengukuran kandungan fosfat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat (Agusnar, 2008).
Tingkat pencemaran air sungai di berbagai daerah di indonesia sangat tinggi.
Sepanjang tahun 2010 terjadi 79 kasus pencemaran lingkungan yang mencemari 65 sungai di indonesia. Asian Development Bank (2008) pernah menyebutkan pencemaran air di indonesia menimbulkan kerugian Rp. 45 triliun per tahun, termasuk kerugian di bidang pariwisata (Zulkifli, 2014).
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pemeriksaan senyawa fosfat pada sampel air badan air adalah untuk menentukan konsentrasi senyawa fosfat pada sampel air badan air yang ada di sungai.
1.3 Manfaat
Manfaat dari pemeriksaan senyawa fosfat pada sampel air badan air adalah untuk mengetahui konsentrasi fosfat pada air badan air yang ada di sungai dan untuk melakukan pencegahan agar sungai tidak tercemar dengan senyawa fosfat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
Planet bumi sebagian besar terdiri atas air karena luas daratan memang lebih kecil di bandingkan dengan luas lautan. Makhluk hidup yang ada di bumi ini tidak terlepas dari kebutuhan akan air. Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan di bumi ini. Tidak akan ada kehidupan seandainya di bumi ini tidak ada air. Air yang relatif bersih sangat didambakan oleh manusia, baik untuk keperluan hidup sehari-hari, untuk keperluan industri, untuk kebersihan sanitasi kota, maupun untuk keperluan pertanian dan lain sebagainya (Wardhana, 2004).
Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.
Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Selain itu, air juga dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada disekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Penyakit- penyakit yang menyerang manusia dapat juga ditularkan dan di sebarkan melalui air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit di mana-mana (Chandra, 2006).
Untuk menetapkan standar air yang bersih tidaklah mudah, karena tergantung pada banyak faktor penentu. Faktor penentu tersebut antara lain adalah:
a. Kegunaan air :
- Air untuk minum
- Air untuk keperluan rumah tangga - Air untuk industri
- Air untuk mengairi sawah - Air untuk kolam perikanan, dll.
b. Asal sumber air :
- Air dari mata air di pegunungan - Air danau
- Air sungai - Air sumur
- Air hujan , dll (Wardhana, 2004).
Air yang ada di bumi ini tidak pernah terdapat dalam keadaan murni bersih, tetapi selalu ada senyawa atau mineral (unsur) lain yang terlarut di dalamnya. Hal ini tidak berarti bahwa semua air yang di bumi telah tercemar. Sebagai contoh, air yang diambil dari mata air di pegunungan dan air hujan. Keduanya dapat dianggap sebagai air bersih, namun senyawa atau mineral (unsur) yang terdapat didalamnya berlainan seperti tampak pada keterangan berikut ini :
Air hujan mengandung : SO4, Cl, NH3, CO2, N2, C, O2, debu.
Air dari mata air mengandung : Na, Mg, Ca, Fe, O2 (Wardhana, 2004).
Walaupun air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan yang bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat tercemar. Menurut tujuan penggunaannya, kriterianya berbeda-beda.
Air yang sangat kotor diminum mungkin cukup bersih untuk mencuci, untuk pembangkit tenaga listrik, untuk pendingin mesin dan sebagainya. Air yang terlalu
kotor untuk berenang ternyata cukup baik untuk bersampan maupun memancing ikan dan sebagainya (Darmono, 2001).
2.1.1. Golongan Air
Air secara bakteriologis dapat dibagi menjadi beberapa golongan berdasarkan jumlah bakteri koliform yang terkandung dalam 1 cc sampel air atau MPN. Golongan golongan air tersebut antara lain :
1. Air tanpa pengotoran ; mata air (artesis) bebas dari kontaminasi bakteri koliform dan patogen atau zat kimia beracun
2. Air yang sudah mengalami proses desinfeksi ; MPN < 50 atau 100 cc 3. Air dengan penjernihan lengkap ; MPN < 5000 atau 100 cc
4. Air dengan penjernihan tidak lengkap ; MPN > 5000 atau 100 cc
5. Air dengan penjernihan khusus (water purification) ; MPN > 250.000 atau 100 cc
MPN disini mewakili most probable number (jumlah terkaan terdekat dari bakteri koliform dan 100 cc air) (Chandra, 2006).
2.1.2. Sumber Air Bersih dan Aman
Air yang diperuntukkan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber yang bersih dan aman. Batasan-batasan sumber air yang bersih dan aman tersebut, antara lain :
a. Bebas dari kontaminasi kuman atau bibit penyakit b. Bebas dari substansi kimia yang berbahaya dan beracun c. Tidak berasa dan tidak berbau
d. Dapat dipergunakan untuk mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga
e. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau departemen kesehatan RI
Air yang dinyatakan tercemar bila mengandung bibit penyakit, parasit, bahan-bahan kimia yang berbahaya dan sampah atau limbah industri (Chandra, 2006).
2.2 Sungai
Dewasa ini terdapat berbagai klasifikasi atau pengelompokan sungai besar, sungai menengah. Dan sungai kecil. Klasifikasi yang digunakan biasanya berdasarkan pada lebar sungai, kedalaman sungai, kecepatan aliran air, debit, dan luas daerah aliran sungai (DAS). Dari sudut pandang ekologi terdapat klasifikasi berdasarkan vegetasi yang hidup di tebing atau pinggir sungai sampai sekarang belum ada klasifikasi yang bisa disetujui dan digunakan secara universal. Berikut beberapa klasifikasi / definisi yang membedakan sungai besar, mengah dan kecil (Maryono, 2002).
Badan air sungai merupakan suatu wadah mengalirnya sumber daya air secara gravitasi dari hulu ke hilir. Pada banyak sungai terutama pada bagian hilir, pada umumnya dipengaruhi oleh pasang surut sungai, Proses mengalirnya aliran sungai secara gravitasi maupun secara pasang surut, menyebabkan terjadinya dinamika aliran pada suatu penampang badan air. Banyaknya aktivitas domestik dan industri di sepanjang sungai serta adanya dinamika aliran tersebut menimbulkan perubahan kualitas dan kuantitas sungai secara signifikan. Semakin tinggi aktivitas domestik dan industri di sepanjang sungai, maka akan semakin signifikan terjadi perubahan kualitas air (Adi, 2008).
2.2.1 Pengertian Bantaran Sungai
Terdefinisi pengertian bantaran sungai menurut Bianpoen (2007), adalah jalur tanah terletak di kiri-kanan sungai, antara sungai dan tanggul. Tidak ada ukuran yang pasti tentang lebarnya bantaran sungai karna pada umumnya di tentukan oleh masing-masing pemerintah daerah. Bantaran sungain yang alami berfungsi sebagai pengendalian atara lain sebagai pengendali pengaliran air, pengaliran nutrisi kualitas air, banjir, erosi dan sedimentasi. Juga sebagai habitatnya flora dan fauna (Salmah, 2010).
2.3 Pencemaran Air
Pencemaran air dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar. Beberapa jenis bahan kimia untuk pupuk dan pestisida pada lahan pertanian akan terbawa air ke daerah sekitarnya sehingga mencemari air pada permukaan lokasi yang bersangkutan. Pengolahan tanah yang kurang baik akan dapat menyebabkan erosi sehingga air permukaan tercemar dengan tanah endapan. Dengan demikian banyak sekali penyebab terjadinya pencemaran air ini, yang akhirnya akan bermuara kelautan menyebabkan pencemaran pantai dan laut sekitarnya (Darmono, 2001)
2.3.1 Indikator Pencemaran Air
Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini.
Sesuai dengan kegunaannya, air dipakai sebagai air minum, air untuk mandi dan mencuci, air untuk pengairan pertanian, air untuk kolam perikanan, air untuk sanitasi dan air untuk transportasi, baik di sungai maupun di laut. Kegunaan air
seperti tersebut di muka termasuk sebagai kegunaan air secara konvensional (Wardhana, 2004).
Selain penggunaaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan industri dan teknologi tidak dapat terlepas dari kebutuhan air. Dalam hal ini air sangat diperlukan agar industri dan teknologi dapat berjalan dengan baik. Dalam kegiatan industri dan teknologi, air digunakan antara lain sebagai :
a. Air proses b. Air pendingin
c. Air ketel uap penggerak turbin
d. Air utilitas dan sanitasi (Wardhana, 2004).
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui :
1. Adanya perubahan suhu air
2. Adanya perubahan PH atau konsentrasi ion hidrogen 3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut 5. Adanya mikroorganisme
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan (Wardhana, 2004).
2.3.2 Komponen pencemaran Air
Berbagai macam kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini apabila tidak disertai dengan program pengelolaan limbah yang baik akan memungkinkan terjadinya pencemaran air, baik secara langsung maupun secara tidak langsung.
Bahan buangan dan air limbah yang berasal dari kegiatan industri adalah penyebab utama terjadinya pencemaran air (Wardhana, 2004).
Erat kaitannya dengan masalah indikator pencemaran air, ternyata komponen pencemar air ikut menentukan bagaimana indikator tersebut terjadi.
Untuk menanggulangi dampak pencemaran lingkungan maka komponen pencemaran air perlu dibahas terlebih dahulu. Komponen pencemar air tersebut di kelompokkan sebagai berikut :
1. Bahan buangan padat 2. Bahan buangan organik 3. Bahan buangan anorganik
4. Bahan buangan olahan bahan makanan 5. Bahan buangan cairan berminyak 6. Bahan buangan zat kimia
7. Bahan buangan berupa panas (Wardhana, 2004).
2.3.3 Limbah
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri, ataupun tempat tempat umum lainnya, serta pada umumnya mengandung zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia, mempengaruhi aktivitas makhluk hidup lain, dan dapat merusak lingkungan hidup (Zulkifli, 2014).
Air limbah ini berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat di kelompokkan menjadi sebagai berikut :
1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari permukiman penduduk, misalnya tinja dan air seni
2. Air bekas cucian dapur dan kamar mandi yang umumnya terdiri atas bahan-bahan organik
3. Air buangan industri yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung di dalamnya antara lain nitrogen, sulfida, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut dan sebagainya
4. Air buangan kotapraja (municipal wastes water) yaitu air buangan yang berasal dari daerah pekantoran, perdagangan, hotel, restoran, tempat- tempat umum, tempat ibadah dan sebagainya (Zulkifli, 2014).
2.4 Fosfat
Fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat oksigen. Fosfat merupakan satu-satunya bahan galian (diluar air) yang mempunyai siklus, unsur fosfor di alam diserap oleh mahluk hidup, senyawa fosfat pada jaringan mahluk hidup yang telah mati terurai, kemudian terakumulasi dan terendapkan di lautan. Proses terbentuknya endapan fosfat ada tiga:
1. Fosfat primer terbentuk dari pembekuan magma alkali yang bersusunan nefelin, syenit dan takhit, mengandung mineral fosfat apatit, terutama fluor apatit {Ca5 (PO4)3 F} dalam keadaan murni mengandung 42 % P2 O5 dan 3,8 % F2.
2. Fosfat sedimenter (marin), merupakan endapan fosfat sedimen yang terendapkan di laut dalam, pada lingkungan alkali dan suasana tenang, mineral fosfat yang terbentuk terutama frankolit.
3. Fosfat guano, merupakan hasil akumulasi sekresi burung pemakan ikan dan kelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batu gamping karena pengaruh air hujan dan air tanah. Berdasarkan tempatnya endapan fosfat guano terdiri dari endapan permukaan, bawah permukaan dan gua (Khopkhar, 1990).
Fosfat banyak terdapat di perairan dalam bentuk inorganik dan organik serta larutan, debu, dan tubuh organisme. Sumber utama fosfat inorganik dari penggunaan detergen, alat pembersih untuk keperluan rumah tangga atau industri, dan pupuk pertanian (Sutrisno, 1996).
Di daerah pertanian ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai melalui drainase dan aliran air hujan. Polifosfat dapat memasuki sungai melalui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan bahan detergen yang mengandung fosfat. Seperti industri pencucian, industri logam dan sebagainya. Fosfat organis terdapat dalam air buangan penduduk (tinja) dan sisa makanan (Ndani, 2016).
Fosfat organik berasal dari makanan dan buangan rumah tangga. Semua fosfat mengalami proses perubahan biologis menjadi fosfat inorganik yang selanjutnya digunakan oleh tanaman untuk membuat energi (Sutrisno, 1996).
Fosfat sangat berguna untuk pertumbuhan organisme dan merupakan faktor yang menentukan produktifitas badan air. Air limbah rumah tangga, industri, dan pertanian menyebabkan pertumbuhan tanaman air yang berlebihan. Selain itu
fosfat berada pada sedimen dan lumpur air bersama kehidupan biologis yang berada diatas air. Fosfat merupakan parameter untuk mendeteksi pencemaran air (Sutrisno, 1996).
Fosfat berasal dari detergen dalam limbah cair dan pestisida serta insektisida dari lahan pertanian. Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa orto fosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air (Ndani, 2016).
Fosfat organis dapat terjadi dari ortofosfat yang terlarut melalui proses biologis karena baik bakteri maupun tanaman menyerap fosfat bagi pertumbuhannya (Alaerts, 1987). Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Apabila kadar fosfat dalam air rendah (< 0,01 mg P/L), pertumbuhan ganggang akan terhalang, keadaan ini dinamakan oligotrop. Sebaliknya bila kadar fosfat dalam air tinggi, pertumbuhan tanaman dan ganggang tidak terbatas lagi (kedaaan eutrof), sehingga dapat mengurangi jumlah oksigen terlarut air. Hal ini tentu sangat berbahaya bagi kelestarian ekosistem perairan (Ndani, 2016).
Kandungan fosfat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan organisme lainnya. Fosfat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang mengandung senyawa fosfat. Dalam industri, kegunaaan fosfat terdapat pada ketel uap untuk mencegah kesadahan. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel ini menjadi sumber fosfat (Agusnar, 2008).
Pengukuran kandungan fosfat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuh-
tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan menghalangi kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan air akan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dan kesuburan tanaman lainnya (Agusnar, 2008).
Total fosfat dapat diukur langsung dengan cara kolorimetri, atau melalui proses digestasi lebih dahulu. Sebelum pengukuran sampel air disaring melalui saringan berukuran 0,45 Um. Digestasi dilakukan untuk membebaskan fosfat inorganik, sehingga dengan demikian dapat di tetapkan fosfat organik (Sutrisno, 1996).
Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Di daerah pertanian ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai melalui drainase dan aliran air hujan. Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Bila kadar fosfat dalam air rendah, seperti pada air alam (< 0,01 mg P/L), pertumbuhan dan ganggang akan terhalang (Khopkhar, 1990).
Senyawa-senyawa fosfat yang biasa dideteksi dengan cara kolorimetri tanpa hidrolisis atau oksidasi dengan pemanasan sampel disebut sebagai “fosfor reaktif”
atau ortho fosfat. Hidrolisis asam pada titik didih air mengubah fosfat terlarut atau fosfat partikulat yang berkondensasi menjadi orthofosfat terlarut. Istilah ʺfosfat yang terhidrolisis asamʺ lebih disukai dari pada “fosfat terkondensasi”. Fraksi- fraksi senyawa fosfat yang terkonversi menjadi orthofosfat hanya oleh proses oksidasi yang dekstruktif dari zat-zat organik disebut sebagai “fosfat organic”
(Khopkhar, 1990).
Metode ini menggunakan teknik oksidasi persulfat untuk membebaskan atau menetapkan fosfat organik. Metode kolorimetri yang dipergunakan adalah metode asam askorbat. Ammonium molibdat dan potassium antimonil tartrat dalam media asam dengan orthofosfat untuk membentuk asam heteropoli-asam. Fosfor molibdat yang tereduksi menjadi molybdenum yang berwarna biru oleh asam askorbat (Khopkhar, 1990).
Metode asam askorbat dapat digunakan untuk penetapan bentuk-bentuk fosfat tertentu didalam air minum, air permukaan, air payau, air limbah rumah tangga dan limbah industri. Cara uji ini digunakan untuk penentuan kadar fosfat yang terdapat dalam air atau air limbah antara 0,01-1.0 mg/L PO43- dengan menggunakan metode asam askorbat dengan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 880 nm (Khopkhar, 1990).
2.5 Spektrofotometri Ultraviolet-Visible (UV-Vis)
Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu teknik analisis spektroskopi yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat pada panjang gelombang (190-380) dan sinar tampak pada panjang gelombang (380-780) dengan memakai instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995).
Prinsip dari UV-Vis berdasarkan interaksi antara materi dengan cahaya, cahaya yang dimaksud berupa ultraviolet (UV) dan cahaya visibel (Vis), sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul yang lebih berperan adalah elektron valensi (Ndani, 2016).
Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisa spektroskopi memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dan sinar tampak dengan memakai instrumen spektrofotometer (Mulya & Suharman 1995).
Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang di analisa, sehingga dapat digunakan untuk analisa kuantitatif maupun kualitatif (Rahayu dkk, 2009).
Spektrofotometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan dari penilikan visual yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesis kimia memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam pencirian dan pengukuran kuantitatif. Dengan detektor-detektor radiasi lain, dimungkinkan absorpsi (serapan) di luar daerah spektrum tampak, dan spektrofotometri dilakukan secara automatik. Istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya penyerapan energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi (Day, 1986).
Senyawa fosfat dapat dianalisis secara kualitatif dan kuantatif dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis, hal ini didasarkan pada sampel yang akan diserap oleh radiasi (pemancaran) elektomagnetis, dimana panjang gelombangnya dapat terlihat. Sehingga, senyawa amonia dapat diketahui pada pengukuran absorbansi dan transmitansi dalam spektroskopisnya (Ndani, 2016).
2.5.1 Hukum Bouguer ( Lambert)
Hubungan antara serapan radiasi dan panjang jalan melewati medium yang menyerap mula mula dirumuskan oleh Bouguer (1729), meskipun kadang-kadang dikaitkan kepada lambert (1768). Suatu medium penyerap yang homogen seperti suatu larutan kimia terbagi dalam lapisan-lapisan yang sama tebalnya. Jika suatu berkas radiasi monokrimatik (yakni radiasi dengan panjang gelombang tunggal) diarahkan menembus medium itu, ternyata bahwa tiap lapisan menyerap fraksi radiasi yang sangat besar, atau tiap lapisan mengurangi daya radiasi berkas itu
dengan fraksi yang sama besar. Lapisan pertama menyerap separuh radiasi yang memasuki lapisan itu. Maka lapisan kedua akan menyerap separuh dari radiasi yang memasuki lapisan itu, dan daya radiasi yang keluar dari lapisan kedua ini akan menjadi seperempat dari daya aslinya, dari lapisan ketiga, seperdelapan dan seterusnya (Day, 1986).
2.5.2 Hukum Beer
Hubungan antara konsentrasi spesies penyerap dan tingkat absorpsi dirumuskan oleh beer dalam tahun 1859. Hukum beer analog dengan hukum bouguer dalam memerikan berkurangnya secara eksponen daya radiasi yang diteruskan, dengan pertambahan aritmetik konsentrasi (Day, 1986).
Hukum beer dapat diterapkan benar-benar hanya untuk radiasi monokromatik dan di mana sifat dasar spesies penyerap tak berubah sepanjang jangka konsentrasi yang diselidiki (Day, 1986).
2.5.3 Hukum Bouguer-Beer
Dalam mempelajari analisis secara kuantitatif, berkas radiasi / cahaya dikenakan pada cuplikan dan intensitas radiasi yang transmisikan diukur.
Cuplikan ditempatkan dalam sel atau kuvet yang terbuat dari gelas yang khusus.
Radiasi yang diserap oleh cuplikan/spesies ditentukan dengan membandingkan intensitas dari berkas radiasi yang di transmisikan bila spesies penyerap tidak ada dengan intensitas yang di transmisikan bila spesies penyerap ada. Kekuatan radiasi (yaitu intsensitas radiasi/sinar) sebanding dengan jumlah foton per detik yang melalui satu-satuan luas penampang kuvet/sel. Kekuatan radiasi akan turun bila terjadi penghamburan dan pantulan. Namun kejadian dua hal tersebut sangat kecil bila di bandingkan dengan serapan (Sastrohamidjojo, 2013).
2.5.4 Penyimpangan Dari Hukum Bouguer-Beer
Menurut hukum bouguer-beer (atau seperti kata banyak pengarang, hukum beer saja), suatu alur absorbans vs konsentrasi molar akan berupa garis lurus dengan arah lereng €b. Tetapi sering kali pengukuran terhadap sistem kimia riil menghasilkan alur hukum beer yang tidak liniear sepanjang seluruh jangka konsentrasi yang diminati. Kelengkungan semacam itu menyarankan bahwa € bukan lah suatu tetapan, yang tidak bergantung pada konsentrasi, untuk sistem- sistem semacam itu. Nilai € diharapkan bergantung pada sifat dasar spesies penyerap dalam larutan dan pada panjang gelombang radiasi. Kebanyakan penyimpangan dari hukum beer yang dijumpai dalam praktek analitis dapat dibebankan pada kegagalan atau ketidak kemampuan mengawasi kedua aspek ini dan karna itu dapat dikatakan sebagai penyimpangan semu karena penyimpangan itu lebih mencerminkan kesukaran eksperimen dari pada tidak memadainya hukum beer itu sendiri (Day, 1986).
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Tempat
Pemeriksaan senyawa fosfat pada sampel air badan air menggunakan pereaksi asam askorbat dengan metode spektrtofotometri UV-Vis, dilakukan di UPT Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara Jl. Willem Iskandar Pasar V Barat No.4 Medan pada tanggal 23 januari 2019.
3.2 Sampel, Alat dan Bahan 3.2.1 Sampel
Sampel dari penelitian adalah dari berbagai daerah yang diujikan di UPT.
Laboratorium Kesehatan Daerah 3.2.2 Alat
Alat yang digunakan adalah erlenmeyer 250 ml, gelas ukur 50 ml dan 10 ml, kuvet 50 mm, labu ukur 100 ml, pipet tetes, pipet ukur 50 ml, spektrofotometer Uv-Vis panjang gelombang 880 nm.
3.2.3 Bahan
Bahan yang digunakan adalah larutan indikator fenolftalein, larutan asam kuat H2SO4 5 N, larutan ammonium molibdat, larutan asam askorbat, larutan kalium antimonil tartrat, sampel air badan air.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Pembuatan Larutan Campuran
Dicampurkan secara berturut-turut 50 ml larutan H2SO45 N, 5 ml larutan kalium antimol tartrat, 15 ml larutan ammonium molibdat, dan 30 ml larutan asam askorbat. Dikocok sampai homogen.
3.3.2 Penentuan Kadar Fosfat dengan Alat Spektrofotometer UV-Vis
Diambil 50 ml sampel air badan air (dibuat duplo), dimasukkan ke dalam erlenmeyer, ditambahkan 1 tetes indikator fenolftalein, ditambahkan 8 ml larutan campuran, homogenkan, dimasukkan ke dalam kuvet 50 ml pada alat spektrofotometer, dibaca hasilnya pada panjang gelombang 880 nm.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Data Hasil Pengujian:
No Sampel air badan air Konsntrasi Fosfat
1. 4045 (1) 1,0 mg/L
2. 4045 (2) 1,0 mg/L
3. 4044 0,2 mg/L
4. 4043 0,3 mg/L
5. 4042 0,3 mg/L
6. 4041 0,1 mg/L
Persyaratan : Konsentrasi fosfat yang diperbolehkan dalam air badan air adalah sebanyak 5 mg/. Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001
4.2 Pembahasan
Hasil pengujian pada Larutan Standart (NH4)2 HPO4 dengan Sampel Air badan air pada λ 880 nm, menunjukkan larutan sampel ini memiliki hasil 1,0 mg/L yang diukur pada alat spektro pharo 300. Berdasarkan peraturan pemerintah no. 82 tahun 2001 mengenai pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air, air badan air termasuk dalam kelas ke-4 dimana pada kelas ke IV ini air yang dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Dimana batas maksimum konsentrasi fosfat yang diperbolehkan 5 mg/L. Sedangkan konsentrasi fosfat dalam sampel Air badan air berdasarkan hasil percobaan adalah 1,0 mg/L. Jadi sampel diatas memenuhi syarat baku mutu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Hasil kesimpulan yang di dapat dari pemeriksaan senyawa fosfat pada sampel air badan air menggunakan pereaksi asam askorbat dengan metode spekrofotometri Uv-Vis adalah air badan air yang menjadi sampel di dapati senyawa fosfat pada sampel tersebut tetapi masih terbilang normal di karenakan konsentrasi senyawa fosfat yang terdapat pada sampel tersebut ialah 1,0 mg/L, di mana batas maksimum konsentrasi fosfat yang diperbolehkan 5 mg/L.
5.2 Saran
Penulis menyarankan agar untuk pengujian senyawa fosfat yang terdapat dalam air tidak hanya dilakukan dengan penetapan kadar secara manual saja melainkan dengan alat spektrofotometer UV-Vis agar didapati hasil yang lebih akurat, dan diharapkan kepada seluruh masyarakat dan perusahaan industri agar tidak membuang limbah ke sungai agar tidak terjadi pencemaran lingkungan khusus nya pada sungai.
DAFTAR PUSTAKA
Adi, S. 2008. Analisis dan Karakteristik Badan Air Sungai, Dalam Rangka Menunjang Pemasangan Sistem Pemantauan Sungai Secara Telemetri.
Jurnal Hidrosfir Indonesia Vol. 3 No. 3 Halaman : 123.
Agusnar, H. 2008. Analisa Pencemaran dan Pengendalian Lingkungan. Medan : USU Press. Halaman : 17 dan 23.
Chandra, B. 2006. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta : Buku Kedokteran EGC. Halaman : 39-40.
Darmono, 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran : Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia (UI Press). Halaman : 28.
Day, R. A., A. L. Underwood. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Penterjemah : Aloysius H. P. Jakarta : Penerbit Erlangga. Halaman : 382, 391-392, 394.
Khopkhar, SM. (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta :Universitas Indonesia Press.
Maryono, A. 2002. Eko-Hidraulik Pembangunan Sungai. Yogyakarta : UGM Press. Halaman : 23.
Ndani, L. P. L. M. 2016. Penetuan Kadar Senyawa Fosfat di Sungai Way Kuripan dan Way Kuala dengan Spektrofotometri Uv-Vis. Skripsi. Lampung : Universitas Lampung. Halaman : 13-14, 28-29.
Rahayu, W. S., Pri I. U., Sochib I. F. 2009. Penetapan Kadar Tablet Ranitidin Menggunakan Metode Spektrofotometri Uv-Vis dengan Pelarut Metanol.
Jurnal Pharmacy, Vol. 6 No. 03. Halaman : 106.
Salmah, S. 2010. Penataan Bantaran Sungai Ditinjau Dari Aspek Lingkungan.
Jakarta : CV. Trans Info Media. Halaman : 19.
Sastrohamidjojo, H. 2013. Dasar-Dasar Spektroskopi. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Halaman : 6.
Sutrisno, T., Eni S. 1996. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : PT. Rineka Cipta. Halaman : 77-78.
Wardhana, W. A. 2004. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta : Andi.
Halaman : 71-74, 78-79.
Zulkifli, A. 2014. Dasar-Dasar Ilmu Lingkungan. Jakarta : Salemba Teknik.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Alat Spektrofotometer UV-Vis
Keterangan : Alat spektorofotometer yang digunakan untuk menentukan kadar senyawa fosfat (Pharo 300).
Lampiran 2. Pengaturan Alat Spektrofotometer UV-Vis
Keterangan : Gambar ini merupakan settingan untuk uji senyawa fosfat agar di dapatkan kadar fosfat yang kuantitatif.
Lampiran 3. Pengukuran Absorbansi Fosfat
Keterangan : Gambar ini merupakan absorbansi dari senyawa fosfat yang telah di tetapkan awal absorbansi nya agar mendapatkan kadar fosfat yang kuantitatif.
Lampiran 4. Grafik Spektrofotometer Fosfat
Keterangan : Gambar ini merupakan grafik dari senyawa fosfat yang telah di ketahui absorbansinya.
Lampiran 5. Tabel Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001
KONSEP HASIL ANALISA KIMIA AIR (AIR BADAN AIR)
NO PARAMETER
PP NO.82 TAHUN 2001 TGL.14 DESEMBER
2001
SATUAN KELAS
I II III IV
A. FISIKA
1. Suhu/Temperatur ºC Deviasi Deviasi Deviasi Deviasi
2. Residu terlarut Mg/l 1000 1000 1000 2000
3. Residu tersuspensi Mg/l 50 50 400 400
B. KIMIA
ANORGANIK
1. Air Raksa (Hg) Mg/l 0.001 0.002 0.002 0.005
2. Arsen (As) Mg/l 0.05 1 1 1
3. Besi (Fe) Mg/l 0.3 (-) (-) (-)
4. Flourida (F) Mg/l 0.5 1.5 1.5 (-)
5. Kadmium (Cd) Mg/l 0.01 0.01 0.01 0.01
6. Khrom (Cr) Mg/l 0.05 0.05 0.05 1
7. Klorida (Cl) Mg/l 600 (-) (-) (-)
8. Kobalt (Co) Mg/l 0.2 0.2 0.2 0.2
9. Mangan (Mn) Mg/l 0.1 (-) (-) (-)
10. Nitrat ( – N) Mg/l 10 10 20 20
11. Nitrit ( – N) Mg/l 0.06 0.05 0.05 (-)
12. Selenium (Se) Mg/l 0.01 0.05 0.05 0.05
13. Seng (Zn) Mg/l 0.05 0.05 0.05 2
14. Sianida (CN) Mg/l 0.02 0.2 0.2 (-)
15. Sulfat ( ) Mg/l 400 (-) (-) (-)
16. Timbal (Pb) Mg/l 0.03 0.03 0.03 0.03
17. Total Fosfat ( ) Mg/l 0.2 0.2 1 5
18. pH - 6 - 9 6 - 9 6 - 9 5 - 9
19. Tembaga (Cu) Mg/l 0.02 0.02 0.02 2
20. Ammonia ( ) Mg/l 0.5 (-) (-) (-)
21. DO Mg/l 6 4 3 0
22. Barium (Ba) Mg/l 1 (-) (-) (-)
23. COD Mg/l 10 25 50 100
24. BOD Mg/l 2 3 8 12
25. Khlorin bebas Mg/l 0.03 0.03 0.03 (-)
26. Belerang ( S) Mg/l 0.002 0.002 0.002 (-)
C. KIMIA ORGANIK
1. Minyak dan Lemak µ/L 1000 1000 1000 (-)
2. Detergen (MBAS) µ/L 200 200 200 (-)
3. Senyawa Fenol µ/L 1 1 1 1
