Percobaan Nitrogen

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan nitrogen adalah untuk menentukan dan mengetahui kadar ammonium, nitrat, dan nitrit dalam suatu sampel.

1.2 Metode Percobaan 1.2.1 Ammonium

Metode percobaan pada praktikum ammonium adalah Nessler-Spektrofotometri.

1.2.2 Nitrat

Metode percobaan pada praktikum nitrat adalah Brucine-Spektrofotometri.

1.2.3 Nitrit

Metode percobaan pada praktikum nitrit adalah Diazotasi-Spektrofotometri.

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan pada praktikum ini sebagai berikut:

1.3.1 Ammonium

NH4+ dalam suasana basa dengan pereaksi Nessler membentuk senyawa kompleks yang berwarna kuning sampai coklat. Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya pada panjang gelombang 420 nm.

1.3.2 Nitrat

Nitrat dalam air dalam suasana asam dengan Brusin Sulfanilat dan Asam Sulfat akan membentuk senyawa kompleks berwarna kuning. Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm.

(2)

1.3.3 Nitrit

Nitrit dengan Asam Sulfanilat dan N-(1-Naphthyl Ethyle Diamin) dihidroklorida dalam suasana asam (pH 2,0-2,5) akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna ungu. Intensitas warna yang terjadi diukur absorbannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.

(3)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi Eksisting Wilayah Sampling

Praktikum Nitrogen ini menggunakan air sampel yang diambil dari limbah pertanian Jalan Binunag, Kampung Dalam, Kecamatan Pauh. Pengambilan sampel dilakukan pada Hari Kamis, 10 Maret 2022 pukul 11.07 WIB. Titik koordinat wilayah sampling berada pada 0˚56’1” LS dan 100˚25’12” BT dengan elevasi wilayah 64 mdpl. Cuaca ketika sampel diambil cerah berawan dengan suhu 25℃. Kondisi arus pada badan air merupakan arus laminar. Sampel diambil menggunakan botol sampel. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara mencelupkan botol sampel ke dalam badan air dan membuka tutup botol sampel hingga botol sampel terisi penuh oleh air lalu botol sampel ditutup dengan kondisi tanpa udara di dalam botol sampel. Botol sampel yang telah diberi label dibawa ke laboratorium air Jurusan Teknik Lingkungan. Didapatkan Nilai DO dan pH sampel sebesar 5,1 mg/L dan 7,17.

2.2 Teori 2.2.1 Umum

Salah satu unsur yang penting bagi kehidupan makhluk hidup dan lingkungan adalah nitrogen. Nitrogen di lingkungan dapat memberikan dampak positif dan negatif, ketidakseimbangan kadar nitrogen di alam akan berdampak negatif pada lingkungan hidup. Kelebihan kadar nitrogen dapat menimbulkan gangguan pada makhluk hidup. Proses nitrifikasi, nitrate reduction dan denitrifikasi nitrogen pada lingkungan akan mengalami transformasi ke dalam bentuk-bentuk senyawa NO^3-, NO^2- dan NH3. Pertumbuhan gulma air akan melimpah karena senyawa yang terbentuk. Nitrat (NO^3-) adalah nutrient bagi pertumbuhan flora air dan alga.

Senyawa nitrit (NO^2-) adalah senyawa toksik yang bisa mematikan organisme air (Wantasen et al, 2012).

Senyawa ammonium dan nitrat berasal dapat dari aliran sungai, saluran irigasi dan kegiatan budidaya perikanan. Kedua senyawa tersebut dapat menimbulkan

(4)

peningkatan konsentrasi ammonium yang tidak terionisasi. Hal tersebut menyebabkan terjadinya perubahan lingkungan perairan hingga merubah pH air menjadi basa (pH>7), sehingga akan berdampak pada penurunan kualitas air perairan. Bentuk-bentuk nitrogen pada lingkungan mengalami transformasi menjadi bagian menurut daur nitrogen. Bentuk-bentuk transformasi nitrogen pada lingkungan diakibatkan oleh proses nitrifikasi, nitrate reduction dan denitrifikasi.

Nitrogen merupakan komponen primer bagi keberlangsungan hidup flora dan fauna di alam. Pelapukan bahan organik akan membentuk ammonium, apabila oksigen tersedia maka ammonium akan berubah menjadi nitrat. Oksidasi ammonium menjadi nitrat yang berlangsung pada kondisi aerob dikenal dengan Nitrifikasi. Terdapat dua kelompok bakteri yaitu Nitrosomonas dan Nitrobacter yang dikatalisis pada proses nitrifikasi. Bakteri Nitrosomonas berperan dalam oksidasi amonium menjadi nitrit dan bakteri Nitrobacter berperan oksidasi nitrit menjadi nitrat. Reduksi nitrat adalah nitrat yang dapat digunakan beberapa bakteri sebagai alternatif akseptor elektron. Ion nitrat bertindak sebagai akseptor elektron yang selalu menghasilkan NO2 (Wantasen et al, 2012).

2.2.2 Amonium

2.2.2.1 Pengertian Amonium

Suatu nitrogen yang bersifat anorganik dimana dalam air disebut dengan Amonia (NH3). Senyawa tersebut berasal dari nitrogen yang berubah menjadi NH4 pada pH rendah disebut amonium. Perubahan ukuran kloroplas yang semakin kecil dapat dipengaruhi oleh ammonia, perubahan tersebut akan mengganggu terjadinya proses fotosintesis (Putri et al, 2019).

Amonia adalah senyawa kimia yang terdiri dari atom nitrogen dan tiga atom hidrogen yang terkait erat dengan simbol NH3. Bahan kimia NH3 berbahaya dan bahkan pada konsentrasi rendah, menghirup atau kontak dengan kulit dari larutan dapat menyebabkan ketidaksadaran dan kemungkinan kematian. Konsentrasi tinggi amonia (NH3) di atmosfer umumnya menunjukkan pelepasan gas yang tidak disengaja. Amonia ditarik dari atmosfer karena afinitasnya terhadap air dan efek basanya. Amoniak juga ada di atmosfer dalam kondisi tidak tercemar.

(5)

Berbagai sumber amonia termasuk mikroorganisme, penyaringan kotoran hewan, pengolahan air limbah, amonia industri, dan sistem pendingin amonia. (Putri dan Samsunar, 2020).

Jejak gas ammonia (NH3) pada atmosfer bumi mewakili bentuk utama dari nitrogen tereduksi dengan porsi sekitar 70-80%. Sebagian besar emisi ammonia disebabkan oleh aktivitas tropogenik, yaitu pengguanaan pupuk sintesis dan pengelolaan kotoran ternak. Daerah sumber utama NH3 terletak di Cina Tenggara dan India Utara. Netralisasi asam oleh gas alkalin NH3 menyebabkan pembentukan garam ammonium di atmosfer. Misalnya, reaksi NH3 dengan asam sulfat (H2SO4) atau asam nitrat (HNO3) membentuk partikel aerosol yang terdiri dari ammonium sulfat ((NH4)2SO4) dan ammonium nitrat (NH4NO3). Emisi global NH3 diperkirakan akan meningkat tajam karena kebutuhan untuk mempertahankan pertumbuhan populasi dan karena peningkatan emisi di bawah peningkatan suhu (Höpfner et al, 2016).

2.2.2.2 Sumber Amonium

Amonia dalam air berasal dari urin dan feses. Oksidasi mikrobiologis bahan organik, dan dari limbah industri dan aktivitas kota. Peningkatan konsentrasi amoniak disebabkan oleh aktivitas pertanian, perkebunan, industri, dan pemukiman di daerah tersebut (Putri et al, 2019).

Ammonium (NH4+) merupakan bentuk senyawa amoniak (NH3) ketika berada di air pada kondisi asam. Ammonium yang berada di lingkungan perairan berasal dari urin dan feses yang dibuang ke lingkungan. Ammonium juga dapat berasal dari zat-zat organik dari air alam, limbah industri dan limbah domestik. Kadar ammonium ditentukan oleh beberapa hal, diantaranya (Ngibad, 2019):

1. Sumber asal ammonium itu sendiri;

2. ada tidaknya tumbuhan air yang berperan sebagai absorben ammonium;

3. kadar O2;

4. suhu di perairan.

(6)

Kelebihan amonia di perairan terutama berasal dari limbah kota dan ekskresi manusia dan hewan dalam bentuk urin di dekat rumah tinggal penduduk. Selain itu, senyawa amonia alami di badan air juga dapat berasal dari hasil metabolisme hewan dan hasil penguraian bahan organik oleh bakteri. Amonia di badan air terutama merupakan hasil dan proses metabolisme organisme perairan dan proses penguraian bahan organik atau sampah organik seperti sampah rumah tangga dan lain-lain oleh bakteri yang terbawa arus. Selain itu, sumber amonia dalam air juga merupakan hasil dekomposisi nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik dalam air. Peningkatan kadar amonia dalam air terkait erat dengan masukan bahan organik yang mudah terdegradasi (baik nitrogen maupun non- nitrogen) (Hamuna, dkk, 2018).

2.2.2.3 Manfaat Amonium

Media menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi pembuatan bioetanol agar memdapatkan hasil optimum. Media yang digunakan dalam produksi etanol diharapkan mencukupi kebutuhan pokok dalam produk fermentasi dan pembentukan biomassa. Sumber karbon yang diperoleh dari karbohidrat merupakan kebutuhan pokok mikroba yang digunakan. Selain itu, zat tambahan berupa sumber nitrogen, belerang dan mineral lainnya diperlukan dalam media fermentasi. Amonium sulfat merupakan sumber nitrogen yang dapat dipakai sebagai sumber nutrisi pada media fermentasi. Ammonium sulfat ((NH4)2SO4) sebagai sumber nitrogen dapat dipelajari pengaruhnya pada proses fermentasi etanol. Ketersediaan sumber nitrogen pada konsentrasi untuk media fermentasi diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan mikroba sehingga dapat diperoleh kandungan etanol yang optimal. Oleh karena itu, perlu dilakukan penambahan ammonium sulfat ((NH4)2SO4) sebagai sumber nitrogen dengan konsentrasi yang beragam untuk menentukan perannya terhadap produksi etanol dalam fermentasi (Widayanti, 2013).

(7)

Manfaat amonia adalah (Atase Perdagangan KBRI-Manila, 2013):

1. Pupuk

Sebesar 83% dari amonia digunakan baik sebagai garam amonia dan dalam larutan sebagai pupuk. Amonia membantu meningkatkan hasil berbagai tanaman seperti jagung dan gandum.

2. Pembersih

Amonia rumah tangga merupakan larutan NH3 dalam air. Amonium hidroksida digunakan sebagai pembersih multi fungsi. Hal tersebut disebabkan oleh ammonia yang menghasilkan kilau relatif bebas goresan, amonia umumnya digunakan untuk membersihkan kaca, porselen, dan baja tahan karat. Amonia biasa digunakan untuk membersihkan oven dan merendam barang-barang untuk menghilangkan kotoran dari proses pemanggangan. Amonia rumah tangga memiliki kisaran konsentrasi berat dari 5% hingga 10% amonia.

Amonia rumah tangga adalah larutan amonium hidroksida encer yang juga merupakan bahan dalam banyak produk pembersih lainnya, termasuk berbagai bahan utama pembersih jendela.

3. Fermentasi

Mulai dari 16% hingga 25% larutan ammonia digunakan dalam fermentasi industry sebagai sumber nitrogen untuk mikroorganisme dan mengatur pH selama fermentasi. Konsumsi amonia disebabkan oleh produksi pupuk berikutnya seperti urea, amonium nitrat, amonium fosfat, amonium sulfat dan larutan nitrogen.

2.2.2.4 Dampak Amonium

Ammonia adalah nitrogen anorganik terlarut yang dapat mengakibatkan terjadinya perubahan kualitas suatu perairan. Nitrogen anorganik terlarut (Dissolved Inorganic Nitrogen) di perairan berbentuk gas nitrogen (N2), ammonia tidak terionisasi (NH3), Ammonium (NH4+), Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3-), dan senyawa bentuk lain. Senyawa-senyawa tersebut berasal dari limbah pertanian, permukiman, dan limbah industri yang dibuang ke lingkungan. Ammonia yang tid ak terionisasi (NH3) bersifat racun terhadap biota air. Racun ammonia terhadap

(8)

biota air meningkat dengan menurunnya kadar oksigen terlarut, terjadi peningkata n pH, dan suhu air (Sumarno, 2015).

Amonia dalam air dapat membahayakan kehidupan akuatik. Perhatian khusus har us diberikan pada tingkat beracun amonia di lingkungan perairan, terutama di daer ah di mana orang tinggal. Oleh karena itu, penting untuk menghilangkan amoniu m dari air limbah kota dan industri sebelum dibuang. Amonia juga memiliki efek merusak dan toksik terhadap kesehatan manusia dan sumber daya biotik, hal ini te rjadi ketika melebihi batas kemampuan lingkungan untuk menetralisir racun dan melebihi batas yang diijinkan yaitu. Ketika amonia diberikan dalam bentuk gara m amonium, efek anion juga harus dipertimbangkan. Pemakaian dosis di atas 100 mg/kg berat badan per hari (33,7 mg ion amonium per kg berat badan per hari), a monium klorida mempengaruhi metabolisme dengan mengubah keseimbangan as am-basa, mengubah toleransi glukosa dan mengurangi sensitivitas jaringan terhad ap insulin. Oleh karena itu, ion amonium dan berbagai produk amonium memiliki kandungan beracun dan berbahaya bagi lingkungan dan tubuh manusia, sehingga berbagai adsorben telah dikembangkan untuk menghilangkan kotoran dan pewarn a beracun, dan adsorben memiliki kemampuan menghilangkan yang sangat baik (Ramadhan, 2017).

2.2.2.5 Teknologi Pengolahan Amonium

Salah satu metode pengolahan amoniak adalah dengan metode biosorpsi. Biosorps i ion amonium dari air limbah merupakan proses yang telah terbukti menjadi suatu metode menjanjikan guna menyingkirkan kontaminan ion amonium. Kelebihan da ri biosorpsi ialah efisiensinya dalam reduksi ion dan penggunaan biosorben yang relatif murah. Proses biosorpsi sangat cocok untuk menghilangkan amonia encer d ari air limbah. Biosorben tipikal dapat berasal dari tiga sumber berikut (Ramadhan, 2017):

1. Non-hidup biomassa seperti kulit kayu, lignin, udang, krill, cumi-cumi, kepitin g kulit, dan sebagainya;

2. biomassa alga;

3. biomassa mikroba, misalnya bakteri, jamur dan ragi.

(9)

Teknologi pengolahan ammonium lainnya ialah melalui proses adsorpsi.

Keunggulan dari proses adsorpsi ialah fleksibilitas dalam desain dan operasi.

Selain itu, adsorpsi yang kadang-kadang bersifat reversible, adsorben dapat diregenerasi oleh desorpsi. Upaya untuk memeriksa kelayakan penyisihan ion amonium dari larutan air menggunakan nanotube karbon multiwalled (MWCNT) dan melaporkan persentase removal dan adsorpsi ion amonium untuk CNT dinilai sangat efisien. Atapulgit nanokomposit sebagai adsorben yang sangat efisien, hasil menunjukkan bahwa hidrogel komposit baru yang cocok untuk adsorpsi NH4+ dari larutan, terutama di sektor pertanian di mana nitrogen syarat bahan pembawa dapat digunakan kembali sebagai slow release multifungsi pupuk untuk meningkatkan kesuburan tanah dan membantu ameliorasi tanah. Menemukan adsorben yang murah dan tersedia untuk menghilangkan ion amonium telah menjadi fokus utama penelitian. Adsorben yang murah tentunya akan mengurangi biaya operasional proses pembuangan amoniak air limbah. Untuk alasan ini, banyak penelitian tentang penggunaan adsorben berbiaya rendah telah dipublikasikan hingga saat ini (Ramadhan, 2017).

2.2.3 Nitrat

2.2.3.1 Pengertian Nitrat

Nitrat (NO3) merupakan ion-ion anorganik alami dalam siklus nitrogen. Melalui aktivitas mikroba di tanah atau air, limbah organik nitrogen pertama dipecah menjadi amonia dan kemudian dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat. Karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasi menjadi nitrat, nitrat adalah senyawa yang paling umum di air tanah dan permukaan. Polusi dari pupuk nitrogen, termasuk amonia anhidrat, dan limbah organik hewan dan manusia dapat meningkatkan kadar nitrat dalam air. Senyawa yang mengandung nitrat dalam tanah biasanya larut dan mudah bermigrasi dengan air tanah (Emilia, 2019).

Nitrat merupakan bentuk nitrogen utama di perairan. Nitrat berasal dari amonium, yang masuk ke badan sungai terutama melalui limbah rumah tangga, yang konsentrasinya di sungai semakin berkurang dengan bertambahnya jarak dari titik pembuangan akibat aktivitas mikroorganisme di dalam air, misalnya

(10)

Nitrosomonas. Mikroorganisme ini mengoksidasi amonium menjadi nitrit dan akhirnya, melalui bakteri, menjadi nitrat. Nitrat dapat digunakan untuk mengklasifikasikan kesuburan air. Pada perairan oligotrofik kandungan kadar nitrat sebesar 0–1 mg/L, sedangkan perairan mesotrofik kadar nitrat sebesar 1–5 mg/L, pada perairan eutrofik kadar nitrat yang terkandung sebesar 5-50 mg/L (Arif, 2015).

2.2.3.2 Sumber Nitrat

Nitrat bersumber dari amonium yang masuk ke badan sungai, umumnya melalui limbah rumah tangga, konsentrasinya di sungai semakin berkurang seiring bertambahnya jarak dari titik pembuangan disebabkan adanya aktivitas mikroorganisme di dalam air. Mikroorganisme ini mengoksidasi amonium menjadi nitrit dan akhirnya, melalui bakteri, menjadi nitrat. Proses oksidasi menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut menurun, terutama pada musim kemarau saat curah hujan menurun dimana debit air sungai rendah. Kondisi konsentrasi oksigen terlarut yang sangat rendah, kebalikan dari stratifikasi dapat terjadi. Proses denitrifikasi pada nitrat menghasilkan nitrogen bebas yang akhirnya dilepaskan ke udara, atau bisa juga membentuk kembali amonium dan amonia melalui proses ammonifikasi nitrat (Arif, 2015).

Nitrat di danau berasal dari proses nitrifikasi yang terjadi. Nitrat juga dapat berasal dari udara yang masuk ke dalam danau. Sumber nitrat lainnya berasal dari presipitasi yang menghasilkan NH⁴⁺ dan nitrogen organik terlarut kemudian membentuk nitrat di perairan. Limbah organik menjadi salah satu faktor nitrat yang masuk ke danau (Yaqin et al, 2018).

Sumber utama kandungan nitrat berasal dari perairan itu sendiri, melalui proses pelapukan atau dekomposisi tumbuhan dan sisa-sisa organisme yang telah mati.

Hal tersebut bergantung pada kondisi lingkungan perairan. Diantaranya adalah sumbangan dari daratan melalui sungai-sungai yang berupa berbagai limbah industri yang mengandung senyawa organik (Patty et al, 2015).

(11)

Nitrat (NO3) merupakan bentuk utama nitrogen yang berada pada perairan alami.

Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Nitrat merupakan nutrient utama bagi tanaman dan alga. Nitrifikasi yang berlangsung pada kondisi aerob merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrat dan nitrit adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen. Bakteri Nitrosomonas berperan dalam oksidasi amonia menjadi nitrat, sedangkan bakteri Nitrobacter berperan dalam oksidasi nitrit menjadi nitrat. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan bakteri kemotrofik.

Limbah yang tidak diolah, nitrogen terjadi dalam bentuk nitrogen organik dan senyawa amonium. Nitrogen organik diubah menjadi ion amonium oleh aktivitas mikroba. Kondisi lingkungan yang menguntungkan, mikroba nitrifikasi dapat mengoksidasi amonia. Mikroba ini bersifat autotrofik, artinya mereka mendapatkan energi dari proses oksidasi ion amonium (Siahaan, 2016).

2.2.3.3 Manfaat Nitrat

Nitrat dibutuhkan untuk mendukung organisme perairan terutama fitoplankton.

Nitrat merupakan unsur hara yang penting bagi pertumbuhan fitoplankton.

Keberadaan Nitrat diperlukan fitoplankton untuk proses metabolisme yang merupakan indikator untuk mengevaluasi kualitas dan tingkat kesuburan suatu perairan, sedangkan oksigen terlarut digunakan oleh organisme perairan dalam proses respirasi dan penguraian zat-zat organik oleh mikroorganisme (Patty et al, 2015).

Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami. Nitrat dapat digunakan untuk mengklasifikasikan tingkat kesuburan air. Perairan oligotrofik memiliki kadar nitrat 0 hingga 1 mg/L, perairan mesotrofik memiliki kadar nitrat 1 hingga 5 mg/L, perairan eutrofik memiliki kadar nitrat 5-50 mg/L. Kandungan nitrat yang tinggi merupakan sumber nutrisi yang meningkatkan kesuburan tanaman air seperti eceng gondok, namun pertumbuhan yang eksplosif dari tanaman air ini dapat mencegah masuknya sinar matahari ke dalam air (Arif, 2015).

Nitrat merupakan nutrisi yang mendukung kesuburan air. Salah satu faktor pendukung dalam menentukan kualitas air ialah tingkat kesuburan air.

Konsentrasi nitrat yang tinggi dalam badan air dapat merangsang pertumbuhan

(12)

dan perkembangan organisme akuatik apabila didukung oleh ketersediaan unsur hara. Konsentrasi nitrat dalam air laut adalah beberapa mg/L dan merupakan salah satu senyawa yang merangsang pertumbuhan biomassa laut, yang secara langsung mengontrol perkembangan produksi primer, oleh karena itu terkait erat dengan kesuburan air (Hamuna et al, 2018).

2.2.3.4 Dampak Nitrat

Kadar nitrit dan nitrat pada air sumur di perkotaan dapat lebih tinggi karena tercemarnya limbah organik manusia. Tangki septik dapat mempengaruhi kualitas air tanah. Pasalnya, kondisi sumur di dekat septic tank dapat meningkatkan pencemaran air limbah. Namun pencemaran juga dipengaruhi oleh groundwater table (MAT), semakin rendah MAT maka semakin sedikit pencemaran yang terjadi pada air tanah. Kualitas air tanah yang baik dicapai pada MAT, yang melebihi 2,17 m di atas permukaan tanah. Kadar nitrit yang tinggi dalam air minum dapat berbahaya bagi kesehatan. Hal ini dikarenakan nitrit dapat membentuk senyawa nitrous yang bersifat karsinogenik, teratogenik, dan mutagenik, serta dapat menyebabkan methemoglobinemia pada bayi (Setiowati, 2016).

2.2.3.5 Teknologi Pengolahan Nitrat

Mengingat bahaya yang ditimbulkan oleh nitrat, reduksi nitrat atau, lebih populer, denitrifikasi diperlukan. Agen bioremediasi yang digunakan memiliki kapasitas metabolisme nitrifikasi dan denitrifikasi, sehingga dapat mengubah bahan organik dalam media air secara langsung. Nitrifikasi merupakan reaksi penting dalam siklus nitrogen yang membutuhkan oksigen untuk oksidasi NH3 menjadi NO2 dan oksidasi NO2 menjadi NO3. Denitrifikasi adalah proses mikroba yang mengubah NO3 dan NO2 menjadi NO2 dan N2 dalam sedimen aerob dan anaerob (Novita, 2018).

Pengurangan konsentrasi nitrat dalam air limbah dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu secara fisika, kimia, biologi atau kombinasi keduanya. Salah satu alternatif pengolahan limbah amoniak yang ekonomis dan ramah lingkungan

(13)

adalah pengolahan air secara biologis, yaitu biofiltrasi. Biofiltrasi adalah pengolahan limbah yang dapat menghilangkan kontaminan melalui akumulasi bakteri pada media, membentuk film biologis atau slime yang dikenal dengan biofilm. Potongan air minum dalam kemasan bekas sangat efektif untuk digunakan dalam biofilter. Bagian botol plastik dapat menciptakan efek pengadukan saat diangin-anginkan, dan penggunaannya membantu mengurangi dampak lingkungan (Pradnyadari et al, 2018).

2.2.4 Nitrit

2.2.4.1 Pengertian Nitrit

Nitrit (NO2) merupakan bentuk nitrogen yang teroksidasi dengan bilangan oksidasi +3. Kandungan nitrit banyak dijumpai pada instalasi pengolahan air limbah, air sungai dan drainase (Putri, 2019). Nitrit ialah suatu bentuk nitrogen yang hanya sebagian saja yang teroksidasi. Dalam air limbah yang segar tidakakan dijumpai kandungan nitrit, nitrit dapat ditemukan limbah yang sudah basi atau lama. Nitrit tidak bertahan lama dan merupakan keadaan sementara dari proses oksidasi antara amonia dan nitrat. Nitrit berasal dari bahan korosif dan banyak digunakan di pabrik. Nitrit tidak tetap dan dapat diubah menjadi amonia atau teroksidasi menjadi nitrat (Emilia, 2019).

Terdapat Nitrat (NO3) dan nitrit (NO2) dalam Siklus nitrogen yang merupakan ion-ion anorganik alami. Melalui aktivitas mikroba di tanah atau air, limbah nitrogen organik pertama-tama dipecah menjadi amonia, yang kemudian dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat. Karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasi menjadi nitrat, nitrat adalah senyawa yang paling umum di air tanah dan permukaan. Sampah rumah tangga yang meninggalkan daerah padat penduduk mempengaruhi kadar nitrit. Peningkatan beban pencemar dari nitrit sangat dipengaruhi oleh sistem pembuangan limbah dimana limbah rumah tangga yang dibuang ke lingkungan mampu meningkatkan konsentrasi nitrit (Amanati, 2016).

(14)

2.2.4.2 Sumber Nitrit

Nitrit (NO2) biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, jauh lebih sedikit daripada kadar nitrat karena tidak stabil dengan adanya oksigen pada perairan alami. Nitrit merupakan suatu bentuk peralihan antara amonia dengan nitrat (nitrifikasi) dengan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi).

Denitrifikasi antara nitrat dan gas berlangsung dalam kondisi anaerobik. Sumber nitrit dalam perairan dapat berupa limbah industri dan limbah rumah tangga.

Kadar nitrit di badan air relatif rendah karena langsung teroksidasi menjadi nitrat.

Air alami mengandung sekitar 0,001 mg/l nitrit dan tidak boleh melebihi 0,06 mg/l. Kandungan nitrit jarang ditemui melebihi 1 mg/l di dalam air (Monica, 2019).

Nitrit biasanya tidak ditemukan dalam air minum, kecuali di sumber air tanah air minum sebagai hasil reduksi nitrat oleh garam besi. Selain air tanah, nitrit dalam air minum juga dicurigai. Efek toksik akut nitrit adalah methemoglobinemia, di mana lebih dari 10% hemoglobin diubah menjadi methemoglobin. Jika konversi ini melebihi 70%, itu akan sangat fatal. Pengaruh manusia adalah bahwa camper dapat menyebabkan diare darah-darah, diikuti dengan kejang-kejang, koma, jika tidak diobati akhirnya akan menyebabkan kematian (Nadhila, 2020).

Nitrit dapat terbawa oleh air sungai yang membasuh sisa aktivitas manusia.

Senyawa nitrogen dari residu pupuk juga berkontribusi terhadap peningkatan konsentrasi nitrit dalam air. Nitrit sendiri dapat berasal dari senyawa nitrogen yang berasal dari residu pupuk. Selain itu, limbah domestik juga dapat meningkatkan konsentrasi nitrit dalam air dan mempengaruhi kualitas air minum di daerah tersebut. Tingginya kadar nitrit di sekitar cekungan disebabkan oleh polutan yang terbawa aliran air berupa limbah pertanian, rumah tangga atau industri (Amanati, 2016).

2.2.4.3 Manfaat Nitrit

(15)

Pengawet yang sering ditambahkan pada produk olahan daging adalah garam nitrit. Selain digunakan sebagai pengawet, nitrit juga ditambahkan pada daging olahan dalam proses pengawetan untuk memberi warna merah pada daging.

Diketahui bahwa nitrit bersama dengan natrium klorida dapat menghambat produksi neurotoksin yang dihasilkan oleh bakteri Clostridium botulinum untuk mencegah keracunan dan pembusukan. Hal ini tentu saja dapat memperpanjang umur simpan daging olahan (Habibah dkk, 2018).

Nitrat dan nitrit merupakan bahan kering yang biasa digunakan dalam industri pengolahan daging. Nitrit adalah bahan pembeda antara produk daging segar dan produk kering. Nitrat diubah menjadi nitrit selama proses fermentasi atau selama proses memasak. Saat menggunakan nitrit, konsentrasi dan dosis yang digunakan harus dikontrol secara ketat. Dosis penggunaan yang terlalu tinggi akan berdampak negatif bagi kesehatan manusia, sedangkan dosis yang terlalu rendah tidak akan memenuhi efek pengawetan dan pembentukan warna yang diharapkan (Habibah dkk, 2018).

Nitrit merupakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangan, sedangkan nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat membunuh organisme perairan, dan nitrit dapat menyebabkan terganggunya fungsi pembawa oksigen hemoglobin, dimana hemoglobin diubah menjadi methemoglobin yang memiliki nilai rendah. memiliki daya angkut oksigen. Selain itu, nitrit bersama dengan gugus amino asam amino dapat membentuk nitrosamin yang diduga kuat sebagai penyebab utama kanker (Tjiptaningdyah, 2012).

Lebih lanjut dikatakan bahwa salah satu kegunaan utama nitrit adalah dalam berbagai proses pengawetan makanan. Berguna untuk mengawetkan daging karena dapat mencegah pertumbuhan bakteri dan juga memiliki efek samping membuat daging menjadi merah. Ini karena cara nitrit bereaksi dengan mioglobin yang ada dalam daging. Nitrit juga dapat bereaksi dengan hemoglobin dalam tubuh manusia, mengubahnya menjadi methemoglobin, yang tidak dapat mengikat oksigen (Tjiptaningdyah, 2012).

(16)

2.2.4.4 Dampak Nitrit

Berbagai dampak negatif dapat timbul akibat tingginya penggunaan nitrit. Nitrit diketahui dapat memicu pembentukan senyawa nitrosamin yang bersifat teratogenik, mutagenik bahkan karsinogenik akibat reaksi dengan amina sekunder atau tersier yang ada di dalam tubuh. Konsentrasi nitrit yang terlalu tinggi juga diketahui sangat berbahaya bagi manusia, terutama bagi ibu hamil dan bayi.

Kadar nitrit yang tinggi dalam darah dapat berdampak negatif, karena nitrit yang bereaksi dengan hemoglobin akan membentuk methemoglobin dengan cara mengoksidasi Fe (II) dalam hemoglobin menjadi Fe (III). Kondisi ini disebut methemoglobinemia. Kondisi ini sangat berbahaya, terutama pada bayi. Tidak seperti hemoglobin, diketahui bahwa methemoglobin tidak mampu mengangkut oksigen. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen, menyebabkan kulit bayi membiru. Kondisi methemoglobinemia pada bayi ini sering disebut dengan sindrom blue-baby (Habibah, 2018).

2.2.4.5 Teknologi Pengolahan Nitrit

Limbah organik yang berasal dari sisa pakan buatan ternak dan yang mengandung nitrogen tinggi akan menyebabkan penumpukan dan pengendapan di air, sehingga diperlukan proses dekomposisi. Jika limbah tersebut tidak terdekomposisi dengan baik akan terjadi penguraian secara anaerob oleh bakteri anaerob yang selanjutnya akan membentuk gas-gas toksik seperti asam sulfida, nitrit, dan amonia dan berdampak negatif bagi metabolisme organisme budidaya hingga kematian. Untuk mengurangi sampah organik dan yang dibuang ke perairan umum, perlu dilakukan pengendalian kualitas air agar sarana pemeliharaan tetap dalam kondisi baik (Adharani et al, 2016).

Salah satu upaya yang dilakukan adalah pendekatan biologis yang memanfaatkan aktivitas bakteri untuk mempercepat proses penguraian sampah organik. Seiring dengan perkembangan teknologi melalui pendekatan biologis, telah diterapkan

(17)

teknologi Bioflok untuk menjaga kualitas perairan budidaya. Teknologi bioflok merupakan teknologi yang menggunakan bakteri heterotrofik dan autotrofik yang dapat secara intensif mengubah sampah organik menjadi akumulasi mikroorganisme dalam bentuk serpihan, yang kemudian dapat dimanfaatkan oleh ikan sebagai sumber makanan. Terdapat berbagai organisme pembentuk seperti bakteri, plankton, fungi, alga dan bahan tersuspensi dalam flok yang mempengaruhi struktur dan kandungan nutrisi bioflok, namun komunitas bakteri merupakan mikroorganisme yang dominan dalam pembentukan flok di dalam bioflok. Beberapa jenis bakteri yang sering digunakan dalam bioflok adalah Bacillus sp., Bacillus subtilis, Pseudomonas sp., Bacillus lichenoformis, Bacillus pumilus, Lactobacillus sp., dan Bacillus megaterium. Beberapa jenis bakteri tersebut, B. megaterium merupakan bakteri heterotrof yang jarang diaplikasikan namun berperan baik untuk perbaikan kualitas air pada penerapan teknologi bioflok (Adharani et al, 2016).

Tahapan penelitian dalam pengolahan nitrit dengan teknologi Bioflok terdiri dari beberapa tahapan yaitu kurva pertumbuhan B. megaterium untuk mendapatkan fase kematian, fase kematian menjadi acuan waktu yang dibutuhkan oleh proses penyiapan media cair bakteri untuk melengkapi konsorsium dalam pengobatan. B.

megaterium diinokulasikan ke dalam media TSA untuk tahap peremajaan selama 1×24 jam, kemudian B. megaterium dikultur dalam media cair dengan media TSB selama metode TPC setiap 12 jam.

2.2.5 Metode Spektrofotometri

Spektrofotometri, seperti namanya, adalah instrumen yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometri menghasilkan sinar dan spektrum dengan panjang gelombang, dan fotometri adalah alat untuk mengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diserap. Oleh karena itu, spektrofotometri digunakan untuk mengukur energi relatif, apakah energi yang ditransmisikan, dipantulkan, atau ditransmisikan sebagai fungsi panjang gelombang (Alfiyani, 2017).

(18)

Spektroskopi UV-Vis adalah teknik analisis spektroskopi yang menggunakan sumber radiasi ultraviolet dan elektromagnetik tampak dengan instrumen spektrofotometer. Prinsip spektrofotometer UV-Vis adalah bahwa penyerapan sinar tampak ultraviolet oleh suatu molekul dapat menyebabkan molekul tereksitasi dari tingkat energi dasar (spike) ke tingkat energi tertinggi (tereksitasi).

Penyerapan sinar ultraviolet atau cahaya tampak oleh molekul umumnya menghasilkan eksitasi elektron ikatan, memungkinkan panjang penyerapan maksimum untuk dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada dalam molekul.

(Alfiyani, 2017).

Keuntungan spektrofotometri dibandingkan fotometer adalah bahwa panjang gelombang dan cahaya putih dapat dipilih dan ini dicapai dengan menggunakan perangkat analisis seperti prisma, penghalusan atau optik celah. Panjang gelombang yang benar-benar dipilih dapat diperoleh dengan menggunakan perangkat analisis cahaya seperti prisma atau spektrofotometer, yang terdiri dari sumber spektrum tampak terus menerus. Monokromator sel serapan untuk mengukur perbedaan absorbansi antara sampel dan blanko atau referensi (Alfiyani, 2017).

2.2.6 Peraturan Terkait

Baku mutu amoniak, nitrat, nitrit dan total nitrogen dipersyaratkan dalam peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.

Tabel 2.1 Peraturan Terkait

Parameter Unit Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4

Nitrat (sebagai N) mg/L 10 10 20 20

Nitrit (sebagai N) mg/L 0,06 0,06 0,06 -

Amoniak (sebagai N) mg/L 0,1 0,2 0,5 -

Total Nitrogen mg/L 15 15 25 -

Sumber: Peraturan Pemerintah Republik Indonesai Nomor 22 Tahun 2021

Keterangan:

(19)

1. Kelas satu merupakan air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, danlatau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2. Kelas dua merupakan air yang peruntukannya dapat 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.

3. Kelas tiga merupakan air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk melgairi tanaman, dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

4. Kelas empat merupakan air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan/atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

(20)

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat

3.1.1 Ammonium

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ammonium adalah:

1. Labu ukur 100 mL 6 buah;

2. Erlenmeyer 100 mL 7 buah;

3. Gelas ukur 50 mL 1 buah;

4. Pipet hisap 10 mL 1 buah;

5. Pipet hisap 5 mL 1 buah;

6. Kertas saring;

7. Kuvet spektro;

8. Corong;

9. Labu semprot;

10. Pipet tetes 1 buah.

3.1.2 Nitrat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan nitrat adalah:

4. Beaker glass 50 mL 1 buah;

6. Bola hisap 1 buah;

7. Termometer;

8. Pipet takar 1 buah;

9. Hot plate;

10. Kuvet spektro;

11. Corong;

12. Kertas saring.

(21)

3.1.3 Nitrit

Alat-alat yang digunakan pada percobaan nitrit adalah:

3. Kuvet spektro;

4. Mikropipet;

5. Kertas saring;

8. Bola hisap 1 buah.

3.2 Bahan

3.2.1 Ammonium

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ammonium adalah:

1. Larutan stock standar NH4 (1000 ppm);

2. Pereaksi nessler;

3. Garam seignette;

4. Sampel air;

5. Aquadest.

3.2.2 Nitrat

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan nitrat adalah:

1. Larutan brusin sulfanilat;

2. Larutan H2SO4; 3. Larutan NaCl;

4. Larutan stock standar NO3 (1000 ppm).

3.2.3 Nitrit

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan nitrit adalah:

1. Larutan asam sulfanilat;

2. Larutan N-(1-Naphthyl ethyle diamin) dihidroklorida;

3. Larutan stock standar NO (1000 ppm).

(22)

3.3 Cara Kerja 3.3.1 Ammonium

3.3.1.1 Larutan Standar Ammonium

Langkah kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Larutan standar ammonium 1000 ppm diencerkan menjadi 100 ppm;

2. Larutan standar ammonium dibuat dengan konsentrasi 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 ppm dengan cara melakukan pengenceran terhadap larutan induk ammonium 100 ppm;

3. Masing-masing larutan standar sebanyak 25 mL diambil dan dilakukan pengerjaan yang sama seperti sampel, seperti penambahan garam Seignette sebanyak 1 tetes, ditambahkan pereaksi Nessler sebanyak 0,5 mL, dihomogenkan larutan dan dibiarkan selama 10 menit, dan diukur intesitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm;

4. Kurva kalibrasi antara absorban vs konsentrasi dan sampel (ppm/unit absorban) dibuat.

3.3.1.2 Larutan Sampel

1. Sampel air diambil 25 mL (jika keruh dilakukan penyaringan);

2. Pereaksi garam Seignette ditambahkan sebanyak 1 tetes;

3. Pereaksi Nessler ditambahkan sebanyak 0,5 mL;

4. Larutan dihomogenkan dan dibiarkan selama 10 menit;

5. Warna kuning yang terjadi diukur intesitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm.

3.3.2 Nitrat

3.3.2.1 Larutan Standar Nitrat

1. Larutan standar nitrat 1000 ppm diencerkan menjadi 100 ppm;

2. Larutan standar nitrat dibuat dengan konsentrasi 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm dengan cara melakukan pengenceran terhadap larutan induk nitrat 100 ppm;

(23)

3. Masing-masing larutan standar sebanyak 10 mL diambil dan dilakukan pengerjaan yang sama seperti sampel, seperti ditambahkan dengan 2 mL larutan NaCl, 10 mL larutan H2SO4 dan 0,5 mL larutan Brusin Sulfanilat dimasukkan ke dalam labu ukur 25 mL, setiap penambahan pereaksi harus dihomogenkan terlebih dahulu;

4. abu ukur 25 mL sebanyak 6 buah yang telah dihomogenkan tadi dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL yang telah diisi air, kemudian dipanaskan di atas pemanas air (95^oC) selama 20 menit;

5. Labu ukur didinginkan terlebih dahulu, kemudian dipindahkan ke kuvet spektro dan intensitas warna yang terjadi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm;

1. Sampel air 10 mL ditambahkan dengan 2 mL larutan NaCl, 10 mL larutan H2SO4 dan 0,5 mL larutan Brusin Sulfanilat dimasukkan ke dalam labu ukur 25 mL;

2. Setiap penambahan pereaksi harus dihomogenkan terlebih dahulu;

3. Labu ukur yang telah dihomogenkan dimasukkan ke dalam beaker glass 1000 mL yang telah diisi air, kemudian dipanaskan di atas pemanas air (95^oC) selama 20 menit;

4. Labu ukur didinginkan terlebih dahulu, kemudian dipindahkan ke kuvet spektro dan intensitas warna yang terjadi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm.

(24)

3.3.1 Nitrit

3.3.3.1 Larutan Standar Nitrit

1. Larutan standar nitrit 1000 ppm diencerkan menjadi 100 ppm;

2. Larutan standar nitrit dibuat dengan konsentrasi 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, dan 1 ppm dengan cara melakukan pengenceran terhadap larutan induk nitrit 100 ppm;

3. Masing-masing larutan standar sebayak 25 mL diambil dan dilakukan pengerjaan yang sama seperti sampel, yaitu ditambah 1 mL asam sulfanilat dan 1 mL larutan N-(1-Naphthyl Ethyle Diamin) dihidroklorida, larutan dihomogenkan dibiarkan selama 15 menit, dan intensitas warna ungu yang terjadi diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.

1. Sampel air sebanyak 25 mL ditambahkan 1 mL asam sulfanilat dan 1 mL larutan N-(1-Naphthyl Ethyle Diamin) dihidroklorida;

2. Larutan dihomogenkan dan dibiarkan selama 15 menit;

3. Intensitas warna ungu yang terjadi diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm.

3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi

Kurva kalibrasi antara absorban vs konsentrasi (ppm) dibuat, nilai konsentrasi sampel dimasukkan dan diplotkan ke kurva sehingga didapatkan nilai absorban sampel.

3.4 Rumus Perhitungan

Rumus perhitungan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

(25)

3.4.1 Rumus Pengenceran Rumus pengenceran:

V1 M1 = V2M2

Keterangan:

M1 = Konsentrasi awal V1 = Volume awal M2 = Konsentrasi akhir V2 = Volume akhir

3.4.2 Rumus Regresi Linear Kurva

Dalam mendapatkan kurva yang linear, kurva perlu diregresi dengan menggunakan persamaan berikut:

y = a + bx

Keterangan:

a = intersep

b = koefisien regresi/slope x = konsentrasi larutan (ppm) y = nilai absorban

3.4.3 Rumus Konsentrasi Nitrit

Konsentrasi Nitrit = A x S = …… ppm NO2

Keterangan:

A = Absorban sampel air

S = Kemiringan (ppm/unit absorban)

(26)

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Ammonium 4.1.1 Data

Data yang diperoleh pada percobaan ammonium adalah data absorban larutan standar dan sampel.

Tabel 4.1 Larutan Standar Ammonium

No Konsentrasi (ppm) Absorban

1 0 0,002

2 1 0,010

3 2 0,010

4 3 0,014

5 4 0,012

6 5 0,022

Sumber: Data Hasil Praktikum Laboratorium Air, 2022

Gambar 4.1 Data Grafik Hubungan Konsentrasi dengan Absorban pada Larutan Standar Ammonium

Tabel 4.2 Absorban Sampel

No Konsentrasi (mg/L) Absorban

1 Sampel 0,065

4.1.2 Perhitungan

4.1.2.1 Rumus Pengenceran

Larutan standar ammonium dibuat dari larutan induk dengan konsentrasi 1000 ppm, dengan dua kali pengenceran. Pengenceran pertama menjadi 100 ppm,

(27)

pengenceran kedua menjadi larutan standar dengan konsentrasi 0 ppm;1 ppm; 2 ppm; 3 ppm; 4 ppm dan 5 ppm.

Tabel 4.3 Volume Larutan Induk yang Dibutuhkan untuk Ammonium

No Konsentrasi (ppm) Volume Larutan induk (mL)

Pengenceran larutan induk 1000 ppm

1 100 10

2 0,0 0,0

3 1,0 1,0

4 2,0 2,0

5 3,0 3,0

6 4,0 4,0

7 5,0 5,0

Pembuatan larutan standar:

Untuk larutan induk 100 ppm M1 . V1 = M2 . V2

1000 ppm V1 = 100 ppm . 100 mL V1 = 10 mL

Volume larutan induk untuk konsentrasi 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; dan 5,0 ppm dilakukan seperti perhitungan pada konsentrasi 100 ppm.

4.1.2.2 Konsentrasi Sampel y = 0,0038 + 0,0031x

Maka dapat dihitung konsentrasi ammonium untuk sampel, yaitu:

y = 0,0038 + 0,0031x 0,065 = 0,0038 + 0,0031x

x = 0,871 mg/L

4.2 Nitrat 4.2.1 Data

Data yang diperoleh pada percobaan nitrat adalah data absorban larutan standar dan sampel.

(28)

Tabel 4.4 Larutan Standar Nitrat

No Konsentrasi (ppm) Absorban

1 0 0,000

2 2 0,008

3 4 0,020

4 6 0,028

5 8 0,036

6 10 0,059

Sumber: Data Hasil Praktikum Laboratorium Air 2022

Gambar 4.2 Data Grafik Hubungan Konsentrasi dengan Absorban pada Larutan Standar Nitrat

Tabel 4.5 Absorban Sampel

1 Sampel 0,012

Larutan standar nitrat dibuat dari larutan induk dengan konsentrasi 1000 ppm, dengan dua kali pengenceran. Pengenceran pertama menjadi 100 ppm, pengenceran kedua menjadi larutan standardengan konsentrasi 0 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm dan 10 ppm.

Tabel 4.6 Volume Larutan Induk yang Dibutuhkan untuk Nitrat

1 100 10

2 0,0 0,0

3 2,0 2,0

4 4,0 4,0

(29)

5 6,0 6,0

6 8,0 8,0

7 10,0 10,0

Untuk larutan induk 1000 ppm M1 . V1 = M2 . V2

1000 ppm . V1= 100 ppm . 100 mL

V1 = 10 mL

4.2.2.2 Konsentrasi Sampel y = -0,0024 + 0,0055x

Maka dapat dihitung konsentrasi nitrat untuk sampel, yaitu:

y = -0,0024 + 0,0055x 0,012 = -0,0024 + 0,0055x

x = 2,618 mg/L

4.3 Nitrit 4.3.1 Data

Data yang diperoleh pada praktikum ini adalah data absorban larutan standar dan sampel.

Tabel 4.7 Larutan Standar Nitrit

1 0 0,045

2 0,2 0,262

3 0,4 0,286

4 0,6 0,321

5 0,8 0,333

6 1 0,335

(30)

Gambar 4.3 Data Grafik Hubungan Konsentrasi dengan Absorban pada Larutan Standar Nitrit

Tabel 4.8 Absorban Sampel

1 Sampel 0,066

Larutan standar nitrit dibuat dari larutan induk dengan konsentrasi 1000 ppm, dengan dua kali pengenceran. Pengenceran pertama menjadi 100 ppm, pengenceran kedua menjadi larutan standar dengan konsentrasi 0 ppm; 0,2 ppm;

0,4 ppm; 0,6 ppm; 0,8 ppm dan 1 ppm.

Tabel 4.9 Volume Larutan Induk yang Dibutuhkan untuk Nitrit

1 100 10

2 0,0 0,0

3 0,2 0,2

4 0,4 0,4

5 0,6 0,6

6 0,8 0,8

7 1,0 1,0

Larutan induk 100 ppm M1 . V1 = M2 . V2

(31)

100 ppm . V1 = 100 ppm . 100 mL V1 = 10 mL

4.3.2.3 Konsentrasi Sampel y = 0,142 + 0,242x

Maka dapat dihitung konsentrasi nitrat untuk sampel, yaitu:

y = 0,142 + 0,242x 0,066 = 0,142 + 0,242x

x = -0,314 mg/L

(32)

4.4 Pembahasan

Sampel yang digunakan pada praktikum Nitrogen ini merupakan air sampel yang diambil dari limbah pertanian, kelurahan Kampung Dalam, Kecaamatan Pauh.

Koordinat pengambilan sampel berada pada 0˚56’1” LS dan 100˚25’12” BT dengan elevasi 64 mdpl. Pengambilan sampel dilakukan pada Hari Kamis 10 Maret 2022. Sampel langsung diambil dari bada air daerah persawahan menggunakan botol sampel lalu dibawa ke laboratorium. Nilai pH dan DO yang ada pada sampel sebesar 7,17 dan 5,1 mg/L. Kondisi air sampel merupakan air bersih, bening dan tidak berbau.

4.3.1 Ammonium

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didaptkan kadar ammonium dalam air sampel sebesar 0,871 mg/L. Nilai Regresi (R²) yang didapatkan sebesar 0,817, dapat dikategorikan akurat karena mendekati angka 1. Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup lampiran ke VI diperoleh nilai baku mutu kadar ammonium kelas III yang diizinkan sebesar 0,5 mg/L.

Berdasarkan peraturan tersebut maka baku ammonium air sampel melebihi nilai baku mutu yang telah ditetapkan.

Kadar ammonium yang melebihi nilai baku mutu yang ditetapkan akan berdampak negatif terhadap biota dan makhluk hidup yang berada di sekitarnya.

Tingginya kadar ammonium di perairan akan menghambat pertumbuhan organisme perairan bahkan dapat mengakibatkan kematian karena mengganggu pengikatan oksigen dalam darah, mempu mengubah pH. Kelebihan kadar ammonium dalam air dapat mengganggu kesehatan manusia, jika terkena kulit dapat menyebabkan iritasi, dan apabila digunakan dalam berbagai kebutuhan dapat menyebabkan mual, muntah, sakit kepala, hingga pingsan.

Tingginya kadar ammonium di lingkungan harus menjadi perhatian ahli lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan adanya teknologi penyisihan ammonium untuk mengatasi permasalahan kadar ammonium yang berlebihan di lingkungan.

(33)

Saat ini pengolahan limba belum tertangani dengan baik karena sistem pengolahanya yang membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Teknologi Membran Keramik merupakan salah satu alternatif pengolahan limbah yang mudah, murah dan efisien. Prinsip dasar Membran Keramik adalah mengalirkan air limbah ke dalam membran keramik dimana terjadi proses filtrasi dan adsorbsi didalamnya yang pada akhimya akan menghasilkan effluent melalui pori-pori pada dinding membran keramik.

Sarjana teknik lingkungan diperlukan untuk mengatasi segala permasalahan terkait sebaran ammonium yang berada di perairan. Sebagai seorang sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengolah limbah yang mengandung ammonium sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengembangkan alat pengolahan dan penyisihan secara efektif untuk menurunkan kadar ammonium yang berlebih di perairan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mendeteksi kelebihan kadar ammonium pada perairan yang digunakan oleh masyarakat umum agar tidak berdampak terhadap kesehatan masyarakat.

4.3.2 Nitrat

Berdasarkan hasil praktikum didapatkan kadar nitrat yang terkandung dalam air sampel sebesar 2,618 mg/L. Nilai regresi (R²) yang diperoleh sebesar 0,962.

Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup lampiran VI, diperoleh baku mutu kadar Nitrat kelas III sebesar 20 mg/L. Berdasarkan baku mutu yang telah ditetapkan maka kadar nitrat pada air sampel yang diperoleh tidak melebihi nilai baku mutu yang telah ditetapkan.

Kadar Nitrat yang melebihi nilai baku mutu dapat berakibat negatif terhadap lingkungan dan manusia. Kelebihan nitrat akan menyebabkan kurangnya kadar oksigen yang berada di air sehingga dapat mengganggu perkembangan biota perairan. Nitrat juga berbahaya bagi manusia, nitrat yang masuk ke dalam tubuh akan berikatan dengan hemoglobin dan akan menghambat darah melepaskan oksigen ke sel-sel tubuh yang akibatnya tubuh akan kekurangan kadar oksigen.

(34)

Tingginya kadar nitrat akan berdampak buruk terhadap lingkungan, oleh karena itu diperlukan teknologi penyisihan nitrat di perairan. Ion exchange merupakan salah satu teknologi alternatif yang dapat digunakan. Proses pertukaran ion merupakan reaksi kimia antara ion-ion dalam fase liquid dengan ion-ion dalam fase solid. Ion-ion tertentu dalam larutan akan diadsorpsi oleh exchanger solid, karena electroneutrality harus dipertahankan maka exchanger solid akan melepaskan ionnya ke larutan sebagai pengganti ion yang diadsorpsi. Teknologi pengolahan air limbah penukaran ion (ion exchange) digunakan untuk memurnikan air dan demineralisasi untuk menyisihkan zat nitrat. Proses pertukaran ion berlangsung dengan cepat dan reversible.

Sarjana teknik lingkungan diperlukan untuk mengatasi segala permasalahan terkait sebaran nitrat yang berada di perairan. Sebagai seorang sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengolah limbah yang mengandung nitrat sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengembangkan alat pengolahan dan penyisihan secara efektif untuk menurunkan kadar nitrat yang berlebih di perairan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mendeteksi kelebihan kadar nitrat pada perairan yang digunakan oleh masyarakat umum agar tidak berdampak terhadap kesehatan masyarakat.

4.3.3 Nitrit

Berdasarkan hasil praktikum didapatkan kadar nitrat yang terkandung dalam air sampel sebesar -0,314 mg/L. Nilai regresi (R²) yang diperoleh sebesar 0,668, Hal ini menunjukkan kalau data yang diperoleh kurang akurat. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup lampiran VI, diperoleh baku mutu kadar Nitrat kelas III sebesar 0,06 mg/L. Berdasarkan baku mutu yang telah ditetapkan maka kadar nitrat pada air sampel yang diperoleh tidak melebihi nilai baku mutu yang telah ditetapkan.

Kelebihan nitrit di perairan akan berdampak terhadap kehidupan biota laut yang berada di dalamnya. Nitrit yang masuk ke aliran darah ikan akan mengikat sel hemoglobin. Kadar nitrit yang tinggi akan membuat ikan lemas akibat keracunan.

(35)

Kelebihan nitrit juga berbahaya bagi manusia. Kelebihan nitrit dalam darah mampu menyebabkan terjadinya defisiensi oksigen akibat pembentukan methemoglobin sehingga menyebabkan sindrom blue-baby pada bayi.

Keberadaan nitrit yang berlebihan memerlukan adanya teknologi penyisihan nitrit.

Multi Soil Layering (MSL) merupakan salah satu metode yang memanfaatkan kemampuan tanah sebagai media utama dengan mempertinggi fungsinya melalui struktur tanah untuk membersihkan limbah cair. Metode MSL ini bertujuan untuk mengolah limbah cair agar tidak mencemari lingkungan. Metode MSL dibentuk dalam sebuah konstruksi pelapisan tanah dengan batuan, material organik dan material lainnya yang disusun berselang-seling seperti susunan batu bata untuk mengolah limbah cair dengan cara mengalirkannya ke dalam struktur lapisan tersebut.

Sarjana teknik lingkungan diperlukan untuk mengatasi segala permasalahan terkait sebaran nitrit yang berada di perairan. Sebagai seorang sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengolah limbah yang mengandung nitrit sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengembangkan alat pengolahan dan penyisihan secara efektif untuk menurunkan kadar nitrit yang berlebih di perairan. Sarjana Teknik lingkungan harus mampu mendeteksi kelebihan kadar nitrit pada perairan yang digunakan oleh masyarakat umum agar tidak berdampak terhadap kesehatan masyarakat.

(36)

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum nitrogen ini maka didapatkan kesimpulan berupa:

1. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan terhadap air sampel didapatkan konsetrasi ammonium sebesar 0,871 mg/l, konsentrasi nitrat sebesar 2,618 mg/l, dan konsentrasi nitri sebesar -0,314 mg/l. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup, diperoleh baku mutu konsentrasi ammonium, nitrat dan nitrit kelas III sebesar 0,5 mg/l, 20 mg/l, dan 0,06 mg/l.

Berdasarkan hasil praktikum yang didapatkan maka dikatakan bahwa konsentrasi ammonium yang terdapat pada air sampel melebihi baku mutu yang telah ditetapkan;

2. kelebihan ammonium dapat menyebabkan mual dan muntah, kelebihan nitrat dapat menyebabkan tubuh kekurangan oksigen dan kelebihan nitrat dapat menimbulkan sindrom baby blue;

3. teknologi pengolahan yang dapat digunakan untuk mengurangi kadar ammonium yaitu teknologi membran keramik, nitrat yaitu ion exchange dan nitrit yaitu Multi Soil Layering;

5.2 Saran

Berikut saran yang dapat diberikan terkait praktikum modul Nitrogen ini ialah:

1. Praktikan harus memahami prosedur kerja dan berhati-hati selama praktikum berlangsung;

2. masyarakat harus mengetahui bahaya tingginya kadar ammonium, nitrat dan nitrit di perairan;

3. pemerintah harus menerapkan sanksi tegas yang berlaku terhadap perusak lingkungan baik itu dari limbah rumah tangga maupun limbah industri;

(37)

4. sarjana Teknik lingkungan harus mampu mengedukasi, mengukur dan memantau kadar ammonium, nitrat dan nitrit di perairan serta mampu mengolah teknologi penyisihan kadar ammonium, nitrat dan nitrit di perairan.

(38)

kualitas air dengan teknologi bioflok: Studi kasus pemeliharan ikan lele (Clarias Sp.). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 21(1), 35-40.

Alfiyani, Reni. 2017. Jurnal Praktikum Analitik III Spektroskopi UV-Vis.

Surabaya: Universitas Negeri Surabaya.

Amanati, L. 2016. Uji Nitrit Pada Produk Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) Yang Beredar Di Pasaran. Jurnal Teknologi Proses Dan Inovasi Industri, Vol. 2, No. 1, November 2016.

Atase Perdagangan KBRI-Manila. 2013. Market Brief: Aquaculture.

Emilia, Ita. 2019. Analisa Kandungan Nitrat dan Nitrit dalam Air Minum Isi Ulang Menggunakan Metode Spektrofotometri UV-Vis. Jurnal Indobiosains. Vol. 1, No. 1. Universitas PGRI Palembang.

Habibah, dkk. 2018. “Analisis Kuantitatif Kadar Nitrit dalam Produk Daging Olahan di Wilayah Denpasar dengan Metode Griess secara Spektrofotometri”. Bali: Politeknik Kesehatan Kemenkes Denpasar.

Hamuna, Biago, dkk. 2018. Konsentrasi Amoniak, Nitrat dan Fosfat di Perairan Distrik Depare, Kabupaten Jayapura. EnvroScienteae. Vol. 14(1): 8-15 Hamuna, Biago, dkk. 2018. Konsentrasi Amoniak, Nitrat dan Fosfat di Perairan

Distrik Depare, Kabupaten Jayapura. EnvroScienteae. Vol. 14(1): 8-15.

Höpfner, M., Volkamer, R., Grabowski, U., Grutter, M., Orphal, J., Stiller, G., ...

& Wetzel, G. (2016). First detection of ammonia (NH 3) in the Asian summer monsoon upper troposphere. Atmospheric Chemistry and Physics, 16(22), 14357-14369.

Monica, Nissa. 2019. “Analisis Kadar Nitrit (NO2) Pada Air Limbah Domestik Di Instalasi Pengolahan Air Limbah PDAM Tirtana di Cemara Medan”.

Skripsi.Fakultas Matematika dan ilmu pengetahuan alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.

(39)

Spektrofotometri UV-Vis. Jurnal Program Studi kimia AMINA 1 (3).

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Ar-Raniry, Banda Aceh.

Ngibad, Khoirul. 2019. Penentuan Konsentrasi Ammonium dalam Air Sungai Pelayaran Ngelom. Jurnal of Medical Laboratory Science Technologi, Vol.

2, Issue 1, Juli 2019.

Nurbaiti, dkk. 2018. “Pemanfaatan Silika Dari Pasir Pantai Linau Untuk Mengurangi Kadar Ammonium Dalam Limbah Cair Tahu”. Jurnal Pendidikan dan Ilmu Kimia, Vol 2(2): 132-136. Universitas Bengkulu.

Patty, Simon I, dkk. 2015. Zat Hara (Fosfat, Nitrat), Oksigen Terlarut dan Ph Kaitannya dengan Kesuburan di Perairan Jikumerasa, Pulau Buru. Jurnal Pesisir dan Laut Tropis Volume 1 Nomor 1. Ambon: LIPI.

Pradnyadari, I. G. A. L., Suyasa, I. W. B., & Suastuti, N. G. D. A. (2018).

Penyisihan Amonia, Nitrit Dan Nitrat Dengan Biofilter Menggunakan Plastik Bekas Sebagai Media Penopang Biofilm. Jurnal Media Sains, 2(2).

Putra. 2019. Produksi Protease Alkalis Termostabil dari Aspegillus flavus DUCC- K225 dengan Ammonium Sulfat Sebagai Sumber Nitrogen: Jurnal Bioma Vol. 21, No. 1. Semarang: Universitas Diponegoro.

Putri, K. A., & Samsunar, S. (2020). Determination of Ammonia (NH3) Sulfur Dioksida (SO2) and Total Suspended Particulate (TSP) Contet in Ambient Air at Sukoharjo Environmental Office Laboratory. INDONESIAN JOURNAL OF CHEMICAL RESEARCH, 69-79.

Putri, W. A. E., Purwiyanto, A. I. S., Agustriani, F., & Suteja, Y. (2019). Kondisi nitrat, nitrit, amonia, fosfat dan BOD di muara Sungai Banyuasin, Sumatera Selatan. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, 11(1), 65- 74.

(40)

Daerah Catur Tunggal Yogyakarta dengan Metode Spektrofotometri UV- VIS. Yogyakarta: Fakultas dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Siahaan, Renay Hottaruli. 2016. Analisis Kadar Nitrit dan Nitrat dalam Air Isi Ulang dengan Metode Spektrofotometri Visibel. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Sumarno dan Mulyanto. 2015. “Penentuan Kandungam Ammonia berdasarkan Hasil Analisa Kandungan Ammonium Di Daerah Aliran Sungai Poso Kabupaten Poso Sulawesi Tengah”. Sulawesi Tengah: BTL.

Tjiptaningdyah, Restu. 2012. Analisis Senyawa Nitrit Makanan Kaleng Yang Dipasarkan Di Wadungasri Sidoarjo.

Yaqin, Khusnul, dkk. 2018. Kualitas Air dan Kandungan Beberapa Logam di Danau Unhas. Jurnal Pengelolaan Perairan Vol.1 (1): 1-13. Makassar:

Universitas Hasanuddin.

Yosmaniar, Novita, Hessy, Erry Setiadi. 2018. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Nitrifikasi dan Denitrifikasi Sebagai Kandidat Probiotik. Bogor: Insititut Pertanian Bogor.

Widayanti. 2013. Pengaruh Konsentrasi Ammonium Sulfat ((NH4)2SO4) Sebagai Sumber Nitrogen Terhadap Produksi Bioetanol Berbahan Baku Glacilaria sp.: Jurnal Kimia Vol. 7, No. 1. Jimbaran: Universitas Udayana.