PENGUKURAN KADAR NH
3DI KAMAR MANDI PRIA
DENGAN METODE INDOFENOL MENGGUNAKAN
SPEKTROFOTOMETER
MEASUREMENTS LEVELS
NH
3IN THE MAN BATHROOM
WITH THE METHOD INDOFENOL USING
SPEKTROFOTOMETER
Amir Hamzah1, AnditaDwi Sefiani2, Eman Serius Waruwu3
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680
Email: amirhamzahsil49@gmail.com1, anditadwisefiani@rocketmail.com2,
waruwu15.ew@gmail.com3
Abstrak : Penurunan nilai darah dapat menganggu proses fisiologis manusia, terutama yang lebih lama terpapar dengan gas amoniak tersebut. Adanya paparan gas amoniak pada kamar mandi juga dapat menimbulkan ketidaknyamanan pengguna kamar mandi. Jika hal ini diabaikan akan menimbulkan dampak negatif yang akhirnya dapat menurunkan produktivitas manusia . Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi NH3 di udara ambien dengan menggunakan metode
Indofenol. Pengukuran dilakukan pada tanggal 8 November 2014 di toilet pria FEM, IPB. Prinsip pengukuran yang digunakan menggunakan metode indofenol. Hasil yang diperoleh dari pengujian contoh uji adalah sebesar 202.6005 µ g/m3 atau 0.3 ppm. Berdasarkan baku mutu Keputusan
Menteri Lingkungan Hidup No.50 Tahun 1996 Tentang Baku Tingkat Kebauan, kandungan maksimum konsentrasi ammonia (NH3) yang mengganggu kesehatan manusia adalah sebesar 2
ppm. Jika dibandingkan dari hasil penelitian yang diperoleh, kadar ammonia (NH3) masih dibawah
baku mutu sehingga tolilet tersebut dalam kategori aman digunakan. Teknik biofilter merupakan salah satu alternatif teknologi penghilangan bau ammonia. Keuntungan dari penghilangan bau dengan teknik biofilter adalah mekkanisme proses yang sederhana, menggunakan biaya investasi yang rendah, stabil pada penggunaan dalam waktu yang relatif lama, dan memiliki daya penguraian atau pengolahan yang tinggi serta metode ini tidak menimbulkan masalah baru.
Kata kunci : kandungan ammonia (NH3), Toilet FEM, metode Indofenol, teknik indofilter
Abstract: Decline of the value blood may disrupt vital physiologic process people, especially that the longer exposed to gas ammonia. A description of The gas ammonia to a bathroom can also cause discomfort users bathroom. If this was ignored will have negative impacts which was finally able to lower productivity man. The aim of this research is to determine NH3 concentration in the air ambien by using this method Indofenol. The assessment is conducted on November 8, 2014 in the bathroom man, FEM, IPB. The principle measurements used methods indofenol. Results obtained from testing example trial was 202.6005 µ g/m3 or 0.3 ppm. Based on Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.50 Tahun 1996 about Standard high Kebauan, contains a maximum concentration ammonia (NH3) that affect human health was 2 ppm. From the result of the resea rch If it is compared to that ammonia levels (NH3) is still below quality standard so toilets/bathrooms mentioned in the category safe to use. Biofilter technique is one of the alternative technology disappearances smell ammonia. Profits from disappearing odor and techniques biofilter mekkanisme process is a simple, using the cost of investment that low, stable at the same time using a relatively long time, with a flair parsing or processing, and this method does not cause new problems.
Key words : contains ammonia (NH3), Toilet FEM, the method Indofenol, the technique indofilter
PENDAHULUAN
Sampah dan kotoran yang ditimbun secara terus-menerus akan mengalami dekomposisi secara anaerobik yang menghasilkan gas amoniak (NH3), metana
(CH4), hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa toksik lainnya sehingga dapat
mencemari lingkungan sekitarnya. Gas amoniak tersebut merupakan salah satu gas rumah kaca yang dapat menyebabkan global warming (Martono 1996).
Amoniak bersifat sangat toksik bahkan dalam konsentrasi rendah. Nilai ambang batas gas amoniak di udara untuk 8 jam kerja adalah 25 ppm (Surat Edaran Menaker 1978). Toksisitas akut amoniak pada kadar >500 ppm dapat menyebabkan kematian, sedangkan efek kronis pada kadar >35 ppm dapat menimbulkan kerusakan ginjal, kerusakan paru-paru, mereduksi pertumbuhan dan malfungsi otak serta penurunan nilai darah (Rahmawati 2000).
Penurunan nilai darah dapat menganggu proses fisiologis manusia, terutama yang lebih lama terpapar dengan gas amoniak tersebut. Adanya paparan gas amoniak pada kamar mandi juga dapat menimbulkan ketidaknyamanan pengguna kamar mandi. Jika hal ini diabaikan akan menimbulkan dampak negatif bagi pelayanan suatu gedung perkuliahan ataupun perkantoran yang akhirnya dapat menurunkan produktivitas mahasiswa ataupun pekerja. Untuk itu penelitian mengenai konsentrasi gas amoniak perlu dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi NH3 di udara ambien dengan menggunakan metode
Indofenol.
TINJAUAN PUSTAKA
Amonia merupakan persenyawaan kimia anorganik yang berbentuk gas, tidak berwarna, berbau spesifik yang sangat menyengat. Sangat mudah larut dalam air membentuk amonia cair. Selain larut dalam air, amonia juga larut dalam etil alkohol, etil eter dan pelarut organik lainnya. Sifat amoniak adalah gas yang tidak berwarna, lebih ringan dibandingkan udara, mempunyai titik lebur -75oC dan titik didih -33,7oC. Amoniak terkenal dengan sifat kelarutannya, dengan logam alkali akan mudah membentuk larutan berwarna dan mengalirkan elektrik dengan baik. Mudah terbakar, bila bercampur dengan oksigen akan menyala hijau kekuningan dan dapat meledak jika tercampur udara. Pada industri, amoniak banyak digunakan sebagai pendingin dan di produk-produk seperti pupuk, peledak dan plastik (Ferdianto 2012).
Pemantauan ambang batas amoniak di lingkungan kerja untuk mengetahui kadar amonia udara di lingkungan kerja maka perlu dilakukan pengukuran dengan metode tertentu sesuai dengan standar yang ditetapkan, dan selanjutnya dilakukan analisis di laboratorium. Metode yang digunakan untuk pengukuran kadar ammonia di udara adalah Indofenol dengan menggunakan alat spektofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Hasil penelitian ini kemudian dapat dibandingkan dengan SNI 19-7119.1-2005 agar diketahui batas ambang amoniak yang diperbolehkan.
METODE PRAKTIKUM
Hasil pengukuran yang valid (yang representatif) dapat diperoleh dengan pengambilan contoh udara (sampling) sampai dengan analisis di laboratorium. Pengujian sampel dilakukan kamar mandi pria. Penelitian ini menggunakan metode Indofenol. Berdasarkan SNI 19-7119.1-2005 prinsip penelitian dengan metode Indofenol,yaitu amoniak dari udara ambien yang telah dijerap oleh larutan penjerap asam sulfat akan membentuk ammonium sulfat, lalu direaksikan dengan fenol dan natrium hipoklorit dalam suasana basa sehingga membentuk senyawa komplek indofenol yang berwarna biru. Intensitas warna biru yang terbentuk kemudian diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah midget impinger, pompa vakum, flow meter, labu ukur, gelas ukur, pipet volumetrik, pipet ukur, pipet mikro, bulb, gelas piala, tabung uji, spektrofotometer, termometer, dan barometer. Sedangkan bahan yang digunakan adalah larutan standar amoniak 10 ppm, larutan penyerap, larutan fenol, larutan natrium hipoklorit, larutan penyangga, dan air suling.
Metode yang pertama dilakukan adalah pembuatan kurva kalibrasi amoniak dengan menyiapkan enam tabung uji 25 ml. Kemudian, masing-masing tabung uji diisi dengan 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 1,0; dan 1,5 ml larutan standar amoniak dengan menggunakan pipet volumetrik. Setelah itu, masing-masing tabung uji ditambahkan larutan penyerap sebanyak 10 ml. Larutan penyangga sebanyak 2 ml, larutan fenol sebanyak 5 ml dan larutan natrium hipoklorit sebanyak 2.5 ml ditambahkan ke dalam masing-masing tabung uji dan didiamkan selama 30 menit hingga membentuk warna yang sempurna. Setelah itu, masing-masing tabung uji diatur volumenya menjadi 25 ml dengan menambahkan air suling yaitu sampai tanda batas tera tabung uji. Larutan kemudian dihomogenkan dengan baik. Setiap larutan dalam tabung uji diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Kemudian, hasil pembacaan dari spektrofotometer diplotkan pada grafik konsentrasi versus absorbansi, sehingga diperoleh kurva kalibrasi amoniak. Metode kedua yang dilakukan adalah pembuatan larutan blanko dengan memasukkan 10 ml larutan penyerap. Larutan penyangga sebanyak 2 ml, larutan fenol sebanyak 5 ml dan larutan natrium hipoklorit sebanyak 2.5 ml kemudian ditambahkan ke dalam tabung uji 25 ml dan didiamkan selama 30 menit hingga membentuk warna yang sempurna. Setelah itu, masing-masing tabung uji diatur volumenya menjadi 25 ml dengan menambahkan air suling yaitu sampai tanda batas tera tabung uji. Larutan kemudian dihomogenkan dengan baik. Larutan dalam tabung uji diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.
Metode kelima yang dilakukan adalah penentuan konsentrasi NH3. Setelah
dilakukan penyerapan amoniak selama 30 menit, hasil sampling di masukkan ke dalam tabung uji 25 ml. Larutan penyangga sebanyak 2 ml, larutan fenol sebanyak 5 ml dan larutan natrium hipoklorit sebanyak 2.5 ml kemudian ditambahkan ke tabung uji dan didiamkan selama 30 menit hingga membentuk warna yang sempurna. Setelah itu, tabung uji diatur volumenya menjadi 25 ml dengan menambahkan air suling yaitu sampai tanda batas tera tabung uji. Larutan kemudian dihomogenkan dengan baik. Larutan dalam tabung uji diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Kemudian, hasil pembacaan dimasukkan kedalam fungsi yang telah diperoleh dari kurva kalibrasi sehingga diperoleh nilai a dan konsentrasi amoniak pun dapat dihitung setelah diketahui nilai Vr. Tahapan perhitungan adalah sebagai berikut.
Qc = QsTrTa ...(1) Keterangan :
Qc = koreksi laju aliran udara (liter/menit) Qs = laju aliran sampling (liter/menit) Tr = temperatur ruang saat pengukuran (K) Ta = temperatur alat (K)
Setelah itu dilakukan penentuan volume sampel udara
V=Qc xt ... (3) Keterangan :
V = volume sampel udara (liter) t = waktu sampling (menit)
setelah itu dicari volume udara pada suhu 250C dan tekanan 760 mmHg
Vr =V x 760P x T+273298 ... (4) Keterangan :
V = volume sampel udara (m3) P = tekanan atmosfer (mmHg) T = suhu ruang (0C)
Lalu ditentukan konsentrasi NH3
konsentrasi NH3=Vra ... (5) Keterangan :
a = jumlah NH3 pada sampel yang diperoleh dari kurva kalibrasi (µg)
Vr = volume relative (m3)
1 ppm = 694.728 μg/ m3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ammonia (NH3) adalah salah satu indikator pencemar udara dalam bentuk kebauan.
Gas ammonia merupakan gas yang tidak berwarna dengan bau yang menyengat. Biasanya, ammonia berasal dari aktifitas mikroba, industri ammonia, pengolahan limbah, dan pengolahan batu bara. Pada atmosfer, NH3 bereaksi dengan nitrat dan sulfat sehingga
haber. Kegunaan utama dari amonia adalah untuk membuat asam nitrat, amonium nitrat, urea, bahan peledak, zat warna dan resin (Dwina F 2004).
Amonia cair memiliki kesamaan dengan air dalam hal dapat berikatan hidrogen dan mempunyai tetapan dielektrik sedang yang membuatnya dapat berfungsi sebagai pelarut pengion. Cairan amonia juga melarutkan logam elektropositif menghasilkan larutan biru, yang diyakini mengandung elektron tersolvasi. Amonia sangat larut dalam air menghasilkan larutan basa yang mengandung molekul NH3 tersolvasi dan sejumlah kecil
ion NH4+ dan OH-. Pembakaran amonia di udara menghasilkan nitrogen dan air. Dengan
adanya katalis, dihasilkan juga NO, NO2 dan air; reaksi terakhir ini merupakan penerima
proton yang baik dan memberikan sejumlah garam amonia. Amonia juga suatu zat pereduksi (Banon C 2008).
Penelitian ini dilakukan untuk pengujian kadar ammonia yang terkandung pada udara di toilet Fakultas Ekonomi dan Manajemen Institut Pertanian Bogor (IPB). Pengujian dilakukan dalam toilet karena didalam toilet banyak mengandung endapan ammonia yang menempel pada dinding dan saluran pembuangan urin. Bau yang menyengat didalam toilet terjadi karena toilet jarang dibersihkan. Udara yang berada di toilet diserap oleh alat
impinger selama 30 menit. Analisa penentuan kadar ammonia menggunakan metode
indofenol, didasarkan pada pembentukan senyawa komplek indofenol yang berwarna biru, untuk selanjutnya ditentukan kadar ammonia secara spektrofotometri pada panjang gelombang 630 nm. Ammonia sulfat yang terbentuk direaksikan dengan fenol dan natrium
hipoklorit dalam suasana basa sehingga dapat terbentuk senyawa komplek indofenol
berwarna biru. Warna biru yang terbentuk dikarenakan terdapat adanya peristiwa transisi elektromagnetik oleh elektron terluar yang mengisi orbital kosong dari unsur lain dalam proses mencapai keadaan stabil. Intesitas warna biru yang dihasilkan pada masing-masing contoh uji sangat spesifik. Semakin pekat warna yang terbentuk maka transisi elektromagnetik yang terjadi semakin tinggi, sehingga tingkat absorbansinya semakin tinggi pula. Apabila absorbansi tinggi, maka konsentrasi ammonia didalam contoh uji semakin tinggi pula. Data-data pengukuran kurva kalibrasi NH3 terdapat pada Tabel 1
Gambar 1. Kurva kalibrasi antara absorban dan jumlah NH3
Berdasarkan kurva yang tertera pada Gambar 1, dari perbandingan antara volume larutan terhadap nilai absorbansi, sehingga diperoleh nilai y seperti yang tertera pada grafik y=0.605x. Adapun hasil pengukuran di lapangan terhadap kandungan NH3 terdapat pada
tabel dibawah ini.
Tabel 2. Hasil pengukuran kandungan NH3 di lapangan
Waktu (menit) Tr
Berdasarkan Tabel 2, dari pengukuran yang dilakukan selama 30 menit diperoleh hasil rata-rata Truang dan Talat sebesar 27.75 oC dan 27.5 oC. Pada proses pengukuran terjadi
kenaikan temperatur maupun penurunan baik alat maupun ruang. Nilai rataan laju aliran udara sampling yang didapat sebesar 0.001 l/menit. Nilai konsentrasi ammonia (NH3)
didapat dengan perhitungan sebagai berikut.
µg
m3= . 4. x 25
= 202.6005 µg/m3 ≈ 0.3 ppm
Hasil yang diperoleh dari pengujian contoh uji adalah sebesar 202.6005 µg/m3 atau 0.3
ppm. Berdasarkan baku mutu Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.50 Tahun 1996 Tentang Baku Tingkat Kebauan, batas maksimum konsentrasi ammonia (NH3) yang tidak
mengganggu kesehatan manusia adalah sebesar 2 ppm. Jika dibandingkan dari hasil penelitian yang diperoleh, kadar ammonia (NH3) pada toilet Fakultas Ekonomi dan
Manajemen (FEM) Institut Peranian Bogor masih dibawah baku mutu, maka toilet FEM tidak begitu berbahaya kadar ammonianya dan belum mencapai titik yang berbahaya.
Manfaat dan kegunaan amonia umumnya digunakan sebagai bahan pembuat obat-obatan. Amonia yang dilarutkan dalam air dapat digunakan untuk membersihkan berbagai perkakas rumah tangga. Zat ini juga digunakan sebagai campuran pembuat pupuk untuk menyediakan unsur nitrogen bagi tanaman. Namun diperlukan kehati-hatian karena
konsentrasi tinggi amonia bisa sangat berbahaya bila terhirup, tertelan, atau tersentuh. Namun, amonia umumnya jarang terhirup dalam jumlah besar karena baunya yang menyengat sudah akan membuat orang menghindar. Adapun dampak yang ditimbulkan oleh amoniak ini adalah amoniak pada konsentrasi rendah dapat dikenali karena baunya menyengat, dalam kondisi konsentrasi tinggi sangat berpengaruh terhadap alat pernafasan. Gejala-gejala keracunan amoniak yaitu amoniak dalam bentuk uap atau gas menyebabkan rangsangan dengan membentuk gelembung-gelembung gas berisi air pada selaput lendir alat pernafasan. Amoniak dalam keadaan pekat dapat menimbulkan radang mata, racang tenggorokan, dan tubuh lemas. Dan jika kontak dengan kulit menimbulkan luka bakar dan kulit melepuh. Larutan amoniak yang tertelan atau terminum dapat menimbulkan gejala gangguan patologis yaitu gangguan terhadap organ-organ dalam seperti hati, ginjal, dan menimbulkan komplikasi (Dwina F. 2004).
Salah satu teknik dalam penanangan penghilangan bau ammonia adalah dengan teknik biofilter. Teknik biofilter merupakan salah satu alternatif teknologi penghilangan bau ammonia. Keuntungan dari penghilangan bau dengan teknik biofilter adalah mekkanisme proses yang sederhana, menggunakan biaya investasi yang rendah, stabil pada penggunaan dalam waktu yang relatif lama, dan memiliki daya penguraian atau pengolahan yang tinggi serta metode ini tidak menimbulkan masalah baru. Penelitian teknik biofilter telah dilaporkan untuk penghilangan bau ammonia menggunakan serat arang aktif (Yani et al
1998).
SIMPULAN
Kadar ammonia (NH3) yang terdapat pada toilet Fakultas Ekonomi dan Manajemen
Institut Pertanian Bogor termasuk pada angka yang tidak berbahaya karena berada dibawah batas aman sesuai dengan Peraturan Pemerintah Lingkungan Hidup N0.50 Tahun 1996 Tentang Baku Tingkat Kebauan. Angka pengukuran sebesar 0.3 ppm, sedangkan angka batas aman sebesar 2 ppm. Maka toilet FEM tidak berbahaya kadar ammonianya dan belum mencapai titik yang berbahaya.
DAFTAR PUSTAKA
Banon C, Suharto. 2008. Adsorpsi Amoniak Oleh Adsorben Zeolit Alam Yang Diaktivasi Dengan Larutan Amonium Nitrat. Jurnal Gradien Vol. 4 No.2 Juli 2008 : 354-360.
Basri. 2008. Pencemaran udara dalam antisipasi teknis pengelolaan sumberdaya lingkungan, Palu. SMARTek, vol. 8, no. 2, hal. 120-129,
BSN. 2005. Standarisasi Nasional Indonesia No 19-7119.1, 2005, Udara ambien – bagian 1: cara uji kadar amoniak (NH3) dengan metode indofenol menggunakan spektrofotometer. Badan Standarisasi Nasional.
Duka, Sonila dan Cullaj, Alqi.2005. An Optimal Procedure for Ammonical Nitrogen Analysis in Natural Waters Using Indophenol Blue Method. Natura Montenegrina, Podgorica, 9 (3): 743-751.
Dwina F. 2004. Pencemaran Gas Ammonia dan Dampaknya Terhadap Pekerja dan Masyarakat Sekitar. Jakarta : Universitas Indonesia.
Ferdianto, Hengki. 2012. Praktikum Pengukuran Kadar Debu, Amonia, Timbal dan Karbondioksida. [Terhubung berkala] www.slideshare.net (diakses tanggal 6 November 2014).
Martono, DH, 1996, Pengendalian air kotor (Leachat) dari tempat pembuangan akhir (TPA) sampah, Analisis Sistem, No. 5, hal. 42-49.
Surat Edaran Menaker Tahun 1978 Nomor 2 tentang Nilai ambang batas faktor kimia di udara lingkungan kerja.
