Chemical Oxygen Demand(COD)
Cecilia Ardina Listiarini 2106703411
Asisten : Fadilla Ayu
Tanggal Praktikum : 2 Mei 2023
Nilai Laporan :
Paraf Asisten :
LABORATORIUM PENDIDIKAN I-CELL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2023
1.1 Tujuan
Bertujuan untuk menentukan kadar chemical oxygen demand (COD) dalam air dan air limbah menggunakan metode refluks tertutup dengan kisaran 50 - 90 mg/L O2
1.2 Teori Dasar 1.2.1 Definisi COD
Chemical oxygen demand (COD) merupakan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi (Lumaela et al., 2013). Faktor yang mempengaruhi nilai COD adalah limbah, seperti limbah rumah tangga, peternakan, dll. Limbah ini bisa menjadi salah satu faktor tingginya konsentrasi COD. Oleh karena itu COD biasa dipakai sebagai salah satu indikator keberadaan pencemaran air secara kimia.
1.2.2 Faktor yang Mempengaruhi Nilai COD
Beberapa faktor yang mempengaruhi besar dan nilai COD diantaranya:
● Kandungan DO, DO dan COD menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik, dimana DO (dissolved oxygen) adalah kandungan oksigen terlarut dalam air, dan COD adalah kebutuhan oksigen untuk mengoksidasi senyawa organik. Menunjukkan bahwa kadar COD yang tinggi mengindikasikan banyaknya larutan pencemar yang dapat menurunkan kadar DO
● Kedalaman, COD akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman sedangkan pada kedalaman dangkal, COD cenderung berkurang akibat bertambahnya oksigen
● pH juga merupakan parameter yang mengukur apakah badan air tercemar atau tidak, dimana kadar COD yang tinggi menunjukkan kadar pH yang asam
1.2.3 Dampak COD terhadap Lingkungan
Konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut dalam air menjadi rendah, akibatnya oksigen yang diperlukan untuk hidup makhluk hidup air menjadi tidak terpenuhi dan bisa menyebabkan kematian bagi makhluk hidup laut. Ketersediaan oksigen terlarut sangat penting dalam reaksi secara biologi dan biokimia di perairan. Seperti respirasi aerobik, pertumbuhan, juga reproduksi. Konsentrasi oksigen terlarut juga menentukan kapasitas perairan dalam menerima beban bahan organik tanpa menyebabkan gangguan atau
mematikan organisme yang hidup di dalamnya. (Dampak COD Terhadap Manusia Dan Lingkungan, n.d.)
1.2.4 Metode Pengukuran COD
Metode yang digunakan adalah metode refluks. Prinsipnya adalah dengan mereduksi ion dikromat (Cr2O72-) sehingga menghasilkan ion Cr3+ dan menitar kelebihan ion dikromat yang tidak tereduksi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat (FAS) dengan adanya indikator ferroin. Metode ini dilakukan dengan tahapan refluks selama 120 menit (2 jam) pada suhu 150 oC yang dapat dilakukan secara terbuka maupun tertutup dan dilanjutkan dengan tahap titrasi.
NilaiChemical Oxygen Demand (COD) kemudian dapat dihitung menggunakan rumus:
Rumus = [(A-B) C x P x 8 x 1000]/ml sampel Dengan A= ml FAS titrasi blanko
B= ml FAS titrasi sampel C= normalitas FAS P= pengenceran 8= berat ekivalen O2 1.2.5 Standar Baku Mutu COD
Baku mutu COD yang digunakan adalah berdasarkan Lampiran VI PP Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup, terutama terhadap baku mutu air danau dan sejenisnya.
Berikut adalah tabelnya:
Tabel 1Baku Mutu Air Danau dan Sejenisnya
Parameter Unit Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4 Kebutuhan oksigen
kimiawi (COD)
mg/L 10 25 40 80
Sumber: (Lampiran VI Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021, 2021)
Kelas 1, merupakan air yang peruntukannya digunakan untuk air baku air minum, dan/atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 2, merupakan air yang peruntukannya digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi
pertanaman, dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 3, merupakan air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi tanaman, dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 4, merupakan air yang peruntukannya digunakan untuk mengairi pertanaman dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
1.2.6 Hubungan COD dengan DO dan BOD
Adapun COD, DO, dan BOD sering dipakai dalam penentuan kualitas air, adapun hubungan ketiganya adalah sebagai berikut, pada dasarnya COD mirip seperti BOD, dimana BOD adalah kebutuhan oksigen biologis untuk memecah bahan buangan di dalam air oleh mikroorganisme, dimana apabila BOD tinggi juga menyebabkan COD tinggi, sedangkan COD dan BOD berbanding terbalik dengan DO, dimana apabila nilai COD dan BOD tinggi, maka nilai DO (dissolved oxygen) yang adalah kadar oksigen yang terlarut dalam air rendah.
(Pengertian DO, BOD, COD Dan TDS Parameter Kualitas Air, 2019).
1.2.7 Teknologi dalam Upaya Pengendalian COD
Berbagai macam teknologi yang digunakan dalam upaya menurunkan kadar BOD, COD, dan TS, yaitu dengan cara filtrasi, karbon aktif, aerasi, dll. Salah satu teknologi yaitu dengan pemanfaatan teknologi aerasi bertingkat, pada prinsipnya adalah menambahkan oksigen ke dalam air sehingga oksigen terlarut akan semakin tinggi (Agus Mirwan et al., 2010)
1.2.8 Pemanfaatan Data COD dalam Teknik Lingkungan
Kegiatan industri tentulah menghasilkan limbah. Limbah ini pun perlu mengalami pengolahan lanjutan sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan pemerintah, dalam rangka menjaga kualitas lingkungan tetap sehat. Untuk itulah diperlukan pula pengecekan kadar COD untuk memastikan air yang sudah atau terolah tersebut dapat memenuhi untuk dapat dibuang ke sungai. Penggunaan data COD tersebut dapat digunakan untuk penentuan metode pengolahan yang cocok digunakan, baik seperti aerasi, filtrasi, dll. Dapat pula dilakukan setelah
pengolahan untuk memastikan kadar COD yang ada sudah sesuai/memenuhi baku mutu yang ditetapkan pemerintah.
1.3 Alat dan Bahan 1. Alat
- 2 tabungdigestion -Klem, statis, dan buret
- Label -Heating block
- Pipet volume 10 ml - Gelas beker
- Bulb - 2 labu erlenmeyer
- Pipet tetes 2. Bahan
- Sampel Danau Kenanga - Larutan pereaksi asam sulfat - H2SO420% - Indikator ferroin
- Air suling - Ferro Aluminium Sulfat (FAS) - Larutan standar K2Cr2O4
1.4 Cara Kerja
Tabel 2Prosedur Kerja
No Prosedur Kerja Catatan Gambar
1 Mengenakan APD lengkap, berupa jas laboratorium, sepatu tertutup, sarung tangan lateks, dan masker
Berfungsi untuk melindungi praktikan selama melakukan
praktikum di laboratorium
1 Memastikan seluruh peralatan dan bahan siap
Peralatan dipastikan dalam keadaan bersih dan siap dipakai
2 Membilas 2 tabung digestionmenggunakan asam sulfat (H2SO4) 20%
sebanyak 1 ml
Membilas menggunakan H2SO4bertujuan untuk memastikan tabung digestionbebas bakteri
3 Memberi label pada 2 tabungdigestionuntuk air sampel dan blanko
Dilakukan untuk
mempermudah penamaan antara sampel dan blanko
4 Memasukkan air suling sebanyak 2,5 ml ke dalam tabungdigestionuntuk blanko menggunakan pipet volume dan bulb
Sebagai isi dari tabung digestion. Bulb digunakan dengan cara menekan tombol A (aspire) yang berfungsi untuk
mengeluarkan udara dari bola karet, kemudian menempelkan bulb pada pipet volume, dan
meletakkan pipet volume pada air yang ingin diambil sambil menekan tombol S (suction) untuk menyedot larutan. Apabila ingin membuang larutan dapat ditekan tambol E (exhaust)
5 Memasukkan air sampel sebanyak 2,5 ml ke dalam tabungdigestionuntuk sampel
Sebagai isi dari tabung digestion2
6 Memasukkan ke dalam masing-masing tabung digestion, larutan standar kalium dikromat
(K2Cr2O7) sebanyak 1,5 ml
K2Cr2O7berfungsi untuk mengoksidasi zat organik
7 Memasukkan ke dalam masing-masing tabung digestion, larutan pereaksi asam sulfat (H2SO4) sebanyak 3,5 ml
Larutan H2SO4berfungsi sebagai katalisator
8 Menutup tabungdigestion menggunakan penutup dan menghomogenkannya
Dilakukan untuk memastikan seluruh komponen bercampur
9 Memasukkan 2 tabung digestion ke dalamheating block, dan melakukan pemanasan pada suhu 105˚C selama 2 jam
Pemanasan dilakukan untuk memicu reaksi dan mempercepat reaksi
10 Mendinginkan 2 tabung digestionhingga mencapai suhu kamar, dengan cara merendamnya pada gelas beker selama beberapa saat
Berfungsi untuk mencegah penurunan suhu tiba-tiba saat dilakukan titrasi
11 Memindahkan
masing-masing larutan dari tabungdigestionke labu erlenmeyer 100 ml
Labu erlenmeyer adalah sebagai wadah
berlangsungnya titrasi
12 Menambahkan ke dalam masing-masing labu erlenmeyer, air suling sebanyak 7,5 ml
Air suling digunakan sebagai pengencer
13 Memasukkan ke dalam masing-masing labu erlenmeyer, indikator ferroin sebanyak 3 tetes dan menghomogenkannya
Ferroin digunakan sebagai indikator ketika ingin mengoksidasi larutan dengan kalium dikromat ataupun FAS. Indikator ferroin menyebabkan perubahan warna menjadi hijau-kuning
14 Melakukan titrasi pada kedua labu erlenmeyer, menggunakan larutan Ferro Amonium Sulfat (FAS) 0,1 M
FAS digunakan sebagai titran untuk mentitrasi dengan bantuan indikator ferroin. Titrasi FAS menyebabkan perubahan warna menjadi biru-hijau kemudian merah-coklat 15 Mencatat volume larutan
FAS yang terpakai saat titrasi
Volume FAS yang terpakai mengindikasikan
banyaknya zat organik yang terkandung dalam sampel
Sumber: (Dokumentasi Penulis, 2023)
1.5 Hasil Pengamatan 1.5.1 Data Pengamatan
Tabel 3Data Pengamatan
Sampel Blanko
Volume FAS sebelum titrasi (ml) 32,4 33,1 Volume FAS sesudah titrasi (ml) 33,1 34,3
Volume FAS yang dibutuhkan (ml) 0,7 1,2
Sumber: (Analisis Penulis, 2023)
1.5.2 Perhitungan Nilai COD
COD sebagai mgO2/L
= [(A-B) C x P x 8 x 1000]/ml sampel
= [(1,2 ml - 0,7 ml) x 0,10 M x 1 x 8 x 1000]/2,5 mL
= 160 mgO2/L 1.6 Analisis
1.6.1 Analisis Percobaan
● Tujuan Percobaan
Tujuan praktikum COD adalah untuk mengukur kebutuhan chemical oxygen demanddalam air, menggunakan metode refluks tertutup dengan kisaran COD 50 - 900 mg/L.
● Alat dan Bahan serta Fungsinya
Fungsi alat-alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum adalah H2SO420%
berfungsi untuk membunuh kuman dalam tabung digestion, air suling berfungsi untuk mengencerkan sampel, dan sebagai blanko, kalium dikromat berfungsi untuk mengoksidasi zat organik, ferroin berfungsi sebagai indikator dalam titrasi dimana dapat diketahui dengan perubahan warna, larutan asam sulfat untuk mempercepat reaksi, dan FAS berfungsi sebagai titran. Adapun alat yang digunakan antara lain, tabungdigestion, sebagai tempat mencampurkan sampel dengan kalium dikromat, asam sulfat, labu erlenmeyer berfungsi sebagai wadah untuk berlangsungnya titrasi, klem berfungsi sebagai tempat perekatan buret pada statif, buret adalah wadah untuk menampung titran, dan statif adalah tempat menempelnya buret, lalu pipet tetes berfungsi untuk meneteskan ferroin, pipet volume berfungsi untuk meneteskan zat cair pada volume tertentu, serta heating block berfungsi untuk memanaskan larutan sampel dan blanko yang telah ditetesi kalium dikromat dan H2SO4.
● Langkah Percobaan dan Fungsi setiap Prosedur
Pertama-tama sebelum praktikum dimulai, perlu dikenakan alat APD lengkap yaitu sepatu tertutup, masker, jas laboratorium, dan sarung tangan lateks, untuk melindungi praktikan dalam praktikum. Setelah itu dilakukan persiapan alat dan bahan.
Prosedur praktikum dimulai dengan pembilasan 2 tabung digestion dengan larutan H2SO4 20% sebanyak 1 ml menggunakan pipet volume dan bulb yang berfungsi untuk mensterilkan tabung dan membuat suasana asam. Bulb dipakai dengan cara menekan tombol A (aspire) yang berfungsi untuk mengeluarkan udara dari bola karet, kemudian menempelkan bulb pada pipet volume, dan meletakkan pipet volume pada larutan yang ingin diambil sambil menekan tombol S (suction) untuk menyedot larutan. Periksa batas tera yang ingin dicapai, lalu apabila ingin membuang larutan dapat ditekan tombol E (exhaust). Kemudian dilakukan penuangan sampel dan blanko/air suling pada 2 tabung digestionsebanyak 2,5 ml menggunakan pipet volume. Tabung digestiondipergunakan sebagai wadah berlangsungnya reaksi, berbeda dengan tabung reaksi, tabungdigestion memiliki tutup untuk bisa menghomogenkan dan mencegah penguapan selama pemanasan. Setelah itu, dilakukan penambahan K2Cr2O7sebanyak 1,5 ml menggunakan pipet volume, dimana larutan K2CrO4 berfungsi untuk mengoksidasi zat-zat organik.
Setelah itu, dilakukan penambahan larutan pereaksi asam sulfat sebanyak 3,5 ml untuk mempercepat reaksi menggunakan pipet volume dan dihomogenkan, kemudian
dilakukan pemanasan pada suhu 105˚C selama 2 jam yang berfungsi untuk mereaksikan senyawa. Setelah itu perlu dilakukannya pendinginan dengan mencelupkan tabung digestion ke dalam gelas beker berisi air keran yang berfungsi untuk memastikan agar tidak terjadi penurunan suhu tiba-tiba saat akan dilakukan titrasi. Setelah itu perlu dipersiapkan alat titrasi, yaitu statis sebagai tempat meletakkannya wadah titran (buret) dan klem yang berfungsi untuk menempelkan buret dengan statis. Sebelum melakukan titrasi, perlu dipastikan pula buret dalam keadaan bersih dengan cara mencucinya dengan air keran, air suling, dan larutan titran yang hendak dipakai. Kemudian dimasukkan larutan titran kira-kira sebanyak setengah dari buret dan dicatat volume larutan larutan. Alat titran dipakai dengan cara membuka/ memutar katup sedikit demi sedikit untuk meneteskan larutan titrasi. Sebelum titrasi dimulai, isi tabung digestion perlu dipindahkan dalam 2 labu erlenmeyer masing-masing dan diteteskan 3 tetes ferroin menggunakan pipet tetes sebagai indikator dalam uji titrasi menggunakan FAS.
Dalam penetesan ferroin, akan didapat warna kekuningan dan dengan dilakukannya titrasi menggunakan FAS dengan alat titrasi, akan terlihat perubahan warna dari biru-hijau menjadi coklat-merah. Volume FAS atau Ferro Aluminium Sulfat yang dipakai untuk mencapai perubahan warna ini menunjukkan seberapa banyak K2Cr2O4 yang telah terpakai untuk mengoksidasi air sampel. Kemudian, dicatat volume FAS setelah titrasi untuk masing-masing sampel dan blanko untuk mendapat nilai volume FAS yang terpakai.
● Analisis Kesalahan
Adapun pada percobaan, kesalahan-kesalahan yang mungkin terjadi adalah:
- Kurang teliti dalam memasukkan cairan tertentu, seperti perbedaan penggunaan H2SO4 20% untuk pembilasan dan pereaksi H2SO4. Kesalahan ini dapat diatasi dengan memperhatikan kembali label yang tertera pada tiap larutan
- Air yang menetes pada labu erlenmeyer saat titrasi terlalu deras, sehingga perhitungan kurang akurat. Hal ini bisa diatasi dengan memutar katup dengan hati-hati sambil menggoyang-goyangkan labu erlenmeyer untuk mencampur larutan titrasi
- Tidak mencuci pipet volume setelah digunakan juga dapat mengakibatkan ketidakakuratan dalam pengukuran, karena masih terdapat sisa-sisa zat dari
langkah sebelumnya. Ini dapat diatasi dengan memperbanyak jumlah pipet volume yang digunakan, serta mencucinya setelah digunakan
1.6.2 Analisis Data
Berdasarkan Lampiran VI PP Nomor 22 Tahun 2021, sampel air di Danau Kenanga tidak berada dalam kategori baku mutu air sungai atau sejenisnya. Dimana kategori terendah yaitu kelas 4, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Baku mutu kelas 4 memiliki nilai COD sebesar 80 mg/l, sedangkan sampel di Danau Kenanga menunjukkan kadar COD 160 mg/l, sehingga Danau Kenanga tidak memenuhi ketentuan baku mutu sungai.
Kondisi air berdasarkan nilai COD adalah memiliki kualitas air yang kurang baik untuk pertumbuhan makhluk hidup di dalamnya, karena nilai COD yang tinggi menunjukkan nilai DO yang rendah, dimana makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk dapat hidup. COD yang tinggi dapat mengindikasikan warna danau yang keruh yang didominasi oleh zat polutan yang menyebabkan cahaya matahari tidak dapat masuk sampai dasar air dan menyebabkan kematian ikan.
Saran pengolahan air danau adalah dengan memastikan air limbah yang masuk ke air danau sudah terolah dengan baik. Aliran air yang sehat juga diindikasikan dengan adanya arus air, sehingga air dapat lebih berinteraksi dan berdifusi dengan oksigen dan menciptakan kondisi badan air yang lebih sehat. Metode yang dapat digunakan untuk pengolahan air yang tercemar adalah dengan menggunakan tangki aerasi, dimana dilakukan penambahan kontak oksigen ke dalam air, agar air dapat lebih banyak terkandung oksigen dan membuat kadar COD menurun.
1.7 Kesimpulan dan Saran
- Hasil uji COD di Danau Kenanga menggunakan metode refluks tertutup adalah 160 mg/l O2. Berdasarkan Lampiran VI PP Nomor 22 Tahun 2021, air danau tidak memenuhi baku mutu, bahkan untuk kategori kelas 4 yang memiliki batas maksimal nilai COD sebesar 80 mg/l.
- Dampak yang ditimbulkan dari tingginya kadar COD adalah menurunnya kadar DO (dissolved oxygen) yang dibutuhkan makhluk hidup dalam air untuk melakukan respirasi, reproduksi, maupun kebutuhan metabolismenya yang dapat
menyebabkan rusaknya ekosistem perairan dan biota laut, selain itu manusia juga tidak dapat menggunakan air yang sudah tercemar tersebut
- Faktor yang mempengaruhi COD diantaranya DO, BOD, suhu, pH, dan kondisi keberadaan limbah.
- Saran-saran yang dapat digunakan untuk menaikkan kualitas air danau tercemar salah satunya dengan menggunakan metode tangki aerasi dimana memiliki prinsip untuk menaikkan kontak air dengan udara sehingga menaikkan kadar oksigen dalam air dan menurunkan kadar COD.
1.8 Daftar Kepustakaan
Agus Mirwan, Ulfia Wijaya, Ananda, A. R., & Noor Wahidayanti. (2010, Oktober).
Penurunan Kadar BOD, COD, TSS, Air Sungai Martapura Menggunakan Tangki Aerasi Bertingkat.Kalimantan Scientiae,28(76)
Analisis Penulis. (2023).
Dampak COD Terhadap Manusia Dan Lingkungan. (n.d.). DOKUMEN.TIPS.
Retrieved May 7, 2023.
Dokumentasi Penulis. (2023).
Iqbal Ramadan, Yulirohyami, & Rahmi Ahdiaty. (2022, Maret 1). Verifikasi Metode Uji COD secara Spektrofotometri UV-Vis untuk Low Concentration dan High Concentration.Indonesian Journal of Chemical Analysis,05(01), 52-61.
Lampiran VI Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup. (2021).
Lumaela, A. K., Otok, B. W., & Sutikno. (2013). Pemodelan Chemical Oxygen Demand (COD) Sungai di Surabaya dengan Metode Mixed Geographically Weighted Regression.Jurnal Sains dan Seni Pomits,2(1), 2337-3521.
Pengertian DO, BOD, COD dan TDS parameter kualitas air. (2019, November 23).
Elinotes review. Retrieved May 7, 2023, from
https://www.elinotes.com/2019/11/pengertian-do-bod-cod-dan-tds-parameter.ht ml
