I. Judul Percobaan : Penentuan Zat Organik pada Sampel Air yang diambil dari Sungai dekat PT Siantar Top
II. Hari/ Tanggal Percobaan : Senin / 30 Maret 2015 ; Pukul 13.00 WIB III. Selesai Percobaan : Senin / 30 Maret 2015 ; Pukul 16.00 WIB
IV. Tujuan Percobaan : Untuk mengetahui zat organik dalam sampel air yang diambil dari sungai dekat PT Siantar Top
V. Dasar Teori
Air adalah kebutuhan dasar bagi kehidupan di muka bumi, tak terkecuali bagi manusia. Setiap penggunaan air untuk suatu kebutuhan, diperlukan syarat-syarat kualitas air sesuai peruntukannya. Salah satu syarat yang penting adalah ukuran banyaknya zat organik yang terdapat dalam air. Oleh karena itu penentuan zat organik dalam air menjadi salah satu parameter penting dalam penentuan kualitas air. Banyaknya zat organik dalam air menjadi salah satuukuran seberapa jauh tingkat pencemaran pada suatu perairan (Annonymous,2013).
Penentuan kandungan zat organik dalam air biasanya dilakukan dengan mengukur kebutuhan oksigen dalam air untuk mendegradasi zat organik, baik dengan bantuan mikroorganisme, zat kimia dan cara lainnya. Saat ini telah adadua metode standar dalam pengukuran kebutuhan oksigen di air, yaitu biological oxygen demand (BOD) danchemical oxygen demand (COD) (Annonymous,2013).
Zat organik adalah zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang atau tumbuh tumbuhan dengan komponen utamanya adalah karbon, protein, dan lemak lipid. Zat organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut (Arifin,2007).
Limbah organik adalah sisa atau buangan dari berbagai aktifitas manusia seperti rumah tangga, industri, pemukiman, peternakan, pertanian dan perikanan yang berupa bahan organik; yang biasanya tersusun oleh karbon (Arifiani,2007).
Limbah organk yang masuk ke dalam perairan dalam bentuk padat yang terendap, koloid, tersuspensi dan terlarut. Pada umumnya yang dalam bentuk padatan akan langsung mengendap menuju dasar perairan (Said,2003).
Zat organik yang ada dalam air berasal dari aktivitas bakteri terhadap limbah. Disamping itu, pembuangan sampah organik dalam air secara terus menerus akan mengakibatkan pembusukan sehingga menghasilkan bau yang tidak sedap dan mengganggu kesehatan. Zat organik didalam air dioksidasi oleh KMnO4, sisa KMnO4 direduksi oleh asam oksalat berlebih. Kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO4 .
2KMnO4 + 3H2SO4 2MnO4 + 2K2SO4 + 3H2O +5On Oksidasi KMnO4 dalam kondisi basa :
2KMnO4 + H2O 2MnO4 + 2KOH + 3On
Bila ada zat organik yang dapat dioksidasi (misalnya oksalat) maka sampel reaksinya adalah sebagai berikut :
C2H2O4 + On 2CO2 + H2O
VI. Alat dan Bahan Alat:
- Labu Erlenmeyer 3 buah
- Stopwatch 1 buah
- Gelas Kimia 1000 mL 1 buah - Pipet gondok 50 ml 1 buah - Kompor Listrik 1 buah
- Pipet tetes secukupnya
Bahan:
- Air limbah / sampel air - KMnO4 0,01 N
- H2SO4 8 N
- Asam Oksalat 0,01 N - Aquades
VII. Alur Kerja
1. Standarisasi KMnO4 dengan Asam Oksalat
2. Penentuan Kadar Zat Organik 50 mL aquades
Dimasukkan ke dalam erlenmenyer Ditambah 2,5 mL H2SO4
Dimasukkan beberapa butir batu didih pada larutan Dipanaskan pada suhu 600C
Ditambahkan 5 mL asam oksalat
Dititrasi dengan KMnO4 sampai berwarna merah jambu Warna merah jambu
50 mL sampel air
Dimasukkan ke dalam erlenmenyer 250 mL
Ditambah KMnO4 0,01 N beberapa tetes sehingga timbul warna merah muda
Warna merah muda
Ditambah 2,5 mL H2SO4 dan beberapa butir batu didih
Dipanaskan sampai mendidih Ditambahkan 5 mL larutan KMnO4
Ditambah 2,5 mL H2SO4 dan beberapa butir batu didih
Dipanaskan sampai mendidih Ditambahkan 5 mL larutan KMnO4
0,01 N
Didihkan selama 10 menit Ditambahkan 5 mL asam oksalat Kelebihan asam oksalat dititrasi
dengan KMnO4 sampai berwarna merah jambu
VIII. Hasil Pengamatan
No. Prosedur Percobaan Hasil Pengamatan Dugaan/Reaksi Kesimpulan
1. Standarisasi KMnO4 dengan Asam Oksalat
SEBELUM:
- Akuades = tidak berwarna - H2SO4 = tidak berwarna - H2C2O4 = tidak berwarna - KMnO4 = berwarna ungu SETELAH:
- Akuades + H2SO4 = tidak berwarna
- Setelah dipanaskan = tidak berwarna
- Akuades + H2SO4 + panas + H2C2O4 = tidak berwarna - Setelah dititrasi dengan
KMnO4 = berwarna merah muda - Volume KMnO4: I = 2,9 mL II = 3,0 mL III = 3,0 mL Reduksi : 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e- → 2 Mn2+ + 8 H 2O Oksidasi: 5 C2O42- → 10 CO2 + 8 H2O + 10 e -2 MnO4-+ 16 H+ + 5 C2O4 2-→ 2 Mn2+ + 10 CO 2 + 8 H2O Baku Standar zat organik pada air adalah 10 ppm (PERMENKES 2010). Normalitas rata-rata KMnO4 adalah 0,0167 N. 50 mL aquades Dimasukkan ke dalam erlenmenyer Ditambah 2,5 mL H2SO4
Dimasukkan beberapa butir batu didih pada larutan
Dipanaskan pada suhu 600C Ditambahkan 5 mL asam oksalat Dititrasi dengan KMnO4 sampai
berwarna merah jambu Warna merah jambu
2. Penentuan Kadar Zat Organik SEBELUM:
- Sampel = berwarna hijau keruh - Setelah diencerkan 100x =
larutan tidak berwarna - KMnO4 = larutan ungu - H2SO4 = tidak berwarna - H2C2O4 = tidak berwarna SETELAH:
- Sampel + KMnO4 = larutan merah muda
- Penambahan KMnO4 sebanyak 5 tetes.
- Ditambahkan H2SO4 = berwarna merah muda
- Dipanaskan = warna memudar - Ditambahkan KMnO4 =
berwarna ungu tua
- Ditambah H2C2O4 = larutan tidak berwarna
- Dititrasi dengan KMnO4 = larutan berwarna - Volume KMnO4: I = 1,6 mL II = 1,5 mL III = 1,8 mL Reduksi : 2 MnO4- + 16 H+ + 10 e- → 2 Mn2+ + 8 H 2O Oksidasi: 5 C2O42- → 10 CO2 + 8 H2O + 10 e -2 MnO4- + 16 H+ + 5 C2O4 2-→ 2 Mn2+ + 10 CO 2 + 8 H2O
Kadar zat organik dalam sampel air limbah dekat pabrik Siantar Top adalah 59,58285 mg/L. 50 mL sampel air
Dimasukkan ke dalam erlenmenyer 250 mL
Ditambah KMnO4 0,01 N beberapa tetes sehingga timbul warna merah muda
Warna merah muda
Ditambah 2,5 mL H2SO4 dan beberapa butir batu didih
Dipanaskan sampai mendidih Ditambahkan 5 mL larutan KMnO4
0,01 N
Didihkan selama 10 menit Ditambahkan 5 mL asam oksalat Kelebihan asam oksalat dititrasi
dengan KMnO4 sampai berwarna merah jambu
Direplikasi sebanyak 3 kali
IX. Analisis dan Pembahasan
Percobaan ini bertujuan untuk mentukan kadar zat organik (nilai permanganat) dalam sampel secara permanganometri. Sampel yang digunakan dalam percobaan ini adalah air dari aliran sungai di dekat PT Siantar Top.
A. Standarisasi KMnO4 dengan Asam Oksalat
Titrasi permanganometri merupakan suatu metode titrasi dengan menggunakan KMnO4. Larutan KMnO4 bukan merupakan larutan standar primer maka dilakukan standarisasi dengan menggunakan H2C2O4 yang ditambahkan dengan H2SO4.
Hal pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah melakukan standardisasi KMnO4 0,01 N dengan cara memasukkan 50 mL aquades kedalam erlenmeyer kemudian ditambahkan 2,5 mL H2SO4. Setelah itu dimasukkan beberapa butir batu didih. Tujuannya adalah untuk mempercepat proses pemanasan (mendidih). Kemudian campuran tersebut dipanaskan hingga suhu 60oC. Hal ini perlu dilakukan karena reaksi ini akan berjalan lambat pada suhu kamar. Selanjutnya ditambahkan dengan 5 mL asam oksalat dan dititrasi dengan KMnO4 hingga larutan berwarna merah jambu. Dalam titrasi ini tidak diperlukan adanya indicator, karena KMnO4 merupakan autoindikator dan KMnO4 merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat.Volume KMnO4 yang didapatkan dalam 3 kali titrasi adalah sebagai berikut:
V1: 2,9 mL V2: 3,0 mL V3: 3,0 mL
Dari perhitungan didapatkan Normalitas KMnO4 sebesar 0,01 N. Reaksi yang terjadi saat standarisasi KMnO4 adalah:
- Reduksi: 10e + 2MnO4- + 16H+ 2Mn2+ + 8H2O - Oksidasi: 5C2O42- 10CO2 + 8H2O - Reaksi total: 2MnO4- + 16H+ + 5C2O42- 2 Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
B. Penentuan kadar zat organik
Setelah dilakukan standardisasi, selanjutnya ditentukan kadar zat organik (angka permanganat) yaitu dengan memasukkan 50 mL sampel ke dalam erlenmeyer 250 mL lalu ditambah beberapa tetes KMnO4 0,01 N hingga larutan berwarna merah muda. Kemudian ditambahkan 2,5 mL H2SO4 8 N dan beberapa butir batu didih. Penambahan batu didih ini berfungsi untuk mempercepat proses pemanasan (mendidih). Larutan kemudian dipanaskan dalam penangas air hingga mendidih. Setelah itu ditambahkan 5 mL KMnO4 0,01 N dan dididihkan kembali selama 10 menit. Penambahan KMnO4 0,01 N ini berfungsi untuk mengoksidasi zat organik yang terdapat dalam air sampel. Lalu ditambahkan dengan segera 10 mL asam oksalat 0,01 N. Fungsi dari penambahan asam oksalat ini adalah untuk mereduksi sisa KMnO4 0,01 N yang sebelumnya telah digunakan untuk mengoksidasi zat organik. Kemudian kelebihan asam oksalat dititrasi dengan KMnO4 0,01 N hingga larutan berwarna merah jambu. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
- Reduksi: 10e + 2MnO4- + 16H+ 2Mn2+ + 8H2O - Oksidasi: 5C2O42- 10CO2 + 8H2O - Reaksi total: 2MnO4- + 16H+ + 5C2O42- 2 Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Dari hasil 3 kali titrasi diperoleh volume KMnO4 berturut-turut:
V1: 1,6 mL V2: 1,5 mL V3: 1,8 mL
Dari hasil percobaan tersebut, maka dapat ditentukan kadar zat organik yang terkandung dalam sampel air tersebut. Dan dari perhitungan yang telah dilakukan didapatkan hasil rata- rata zat organik sebesar 59,58285 mg/L.
Berdasarkan standart baku mutu yang ditetapkan keputusan Menteri Kesehatan No. 492 tahun 2010, untuk standart maksimum baku mutu KMnO4 adalah sebesar 10 mg/L, oleh karena itu air sungai tersebut dapat dikatakan tidak layak karena memiliki nilai yang melebihi syarat baku mutu air minum.
X. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kadar zat organik yang terkandung dalam sampel air dari aliran sungai di dekat pabrik AJG Beton dan di dekat pabrik minyak goreng – Gresik adalah sebesar 59,58285 mg/L.
XI. Daftar Pustaka
Amaria, dkk. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Lingkungan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya.
Anonim, 2008. Limbah. http://idwikipedia.org/wiki/limbah. (diakses tanggal 5 April 2015)
Anonim, 1973. Buju Cara-cara Analisis Kimia. Surabaya : Balai penelitian Kimia. Alaerts, G dan Santika Sri Sumestri, 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya : Usaha
Nasional
Ashfi, Azzahra. 2014. Laporan Menentukan Kadar Zat Organik (Nilai Permanganat). http://bumikimia.blogspot.com/2014/06/laporan-menentukan-kadar-zat-organik.html. (diakses tanggal 4 April 2015)
Very, Ervina. 2013. Laporan Limbah Pengujian Zat Organik. http://vonyervina.blogspot.comhtml. (diakses tanggal 4 April 2015)
Lampiran Volume KMnO4 = 2,9 mL
Volume KMnO4 = 3mL
Volume KMnO4 = 3mL
Normalitas rata-rata KMnO4 =
Zat organik dalam sampel air:
Dimana:
a= mL KMnO4 0,01 N yang dibutuhkan saat titras b = normalitas KMnO4 yang sebenarnya
c = normalitas asam oksalat d = mL sampel yang digunakan
1.Volume KMnO4 = 1,6 mL
2.Volume KMnO4 = 1,5 mL
3.Volume KMnO4 = 1,8 mL
LAMPIRAN GAMBAR Aquades + 2,5 ml H2SO4 Aquades + 2,5 ml H2SO4 dipanaskandipanaskan + 5 ml asam oksalat (tidak berwarna) + 5 ml asam oksalat (tidak berwarna) Di titrasi dgn KMnO4 0,01 N Di titrasi dgn KMnO4 0,01 N Larutan berwarna merah muda Larutan berwarna merah muda Sampel air diencerkan 10 kali Sampel air diencerkan 10 kali Sampel + beberapa tetes KMnO4 Sampel + beberapa tetes KMnO4 dipanaskan dipanaskan
+ 10 ml asam oksalat (tidak berwarna) + 10 ml asam oksalat (tidak berwarna)
Setelah titrasi dengan KMnO4 (berwarna merah muda) Setelah titrasi dengan KMnO4
