TEKNIK ANALISIS PENCEMAR LINGKUNGAN ANALISIS OKSIGEN TERLARUT

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK ANALISIS PENCEMAR LINGKUNGAN

“ANALISIS OKSIGEN TERLARUT (DISSOLVED

OXYGEN)”

DOSEN:

Mashudi, S.Si., MENVM

ASISTEN LABORATORIUM:

Lulu Farizianty

PRAKTIKAN:

Afifah Zulfa Putri 5014221113

DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL, PERENCANAAN, DAN KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2023

BAB I.

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Tujuan dari praktikum yang berjudul “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)”

adalah untuk menentukan besarnya oksigen terlarut di dalam air.

1.2 Prinsip

Prinsip yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” adalah adanya oksigen terlarut di dalam air (DO). Percobaan ini menggunakan titrasi iodometri menggunakan botol winkler sebagai media. Air sampel ditambah dengan larutan pereaksi oksigen yang dapat menyebabkan mangan oksida membentuk flok lalu mengendap. Asam sulfat (H2SO4) dan kalium iodide (KI) yang ditambah akan membuat sedimentasi hilang dan melepaskan molekul iodin yang setara oksigen.

1.3 Dasar Teori

Salah satu parameter penting untuk mengetahui kualitas perairan adalah konsentrasi oksigen terlarut (dissolve oxygen) (DO). Parameter ini digunakan untuk mengetahui sistem pengolahan yang diterapkan, yaitu sebagian besar pengolahan aerobic atau anaerobic. Oleh karena itu, organisme aerobic dapat berkontribusi untuk mengubah bahan organic biodegradable (Carvalho et al., 2021). Faktor yang memengaruhi DO adalah kadar mineral dalam air, temperatur, dan tekanan barometik. Pengukuran DO dapat dilakukan dengan dua cara yaitu titrasi dengan winkler dan elektrokimia dengan DO meter (Santoso, 2018). Oksigen terlarut merupakan indeks penting untuk mengevaluasi kualitas air. Konsentrasi oksigen terlarut sangat penting dalam produksi industri, pemantauan lingkungan, akuakultur, produksi makanan, dan bidang lainnya. Hal ini dikarenakan perubahan konsentrasi oksigen terlarut merupakan proses dinamis yang berkelanjutan sehingga perlu diukur secara akurat (Wei et al., 2019). Perubahan konsentrasi DO dalam batas-batas tertentu mengindikasikan perubahan kualitas perairan, semakin rendah konsentrasinya semakin rendah kualitas perairan. Penurunan konsentrasi O2 akan menurunkan kegiatan fisiologis mahkluk hidup dalam air DO menyatakan jumlah oksigen yang terlarut untuk mikrooganisme atau hewan lainnya di dalam air (Tahir, 2021). DO dapat berasal dari hasil fotosintesis atau udara yang masuk ke air meskipun kecepatannya terbatas. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh, bervariasi tergantung dari suhu serta tekanan atmosfer (Arief, 2014).

Oksigen yang terkandung di dalam air berperan dalam menguraikan komponen- komponen kimia menjadi komponen yang lebih sederhana. Oksigen dapat mengoksidasi zat pencemar seperti komponen organik dan menjadikan zat pencemar tersebut tidak membahayakan (Aruan & Siahaan, 2017). Oksigen berperan penting dalam proses oksidasi reduksi bahan organik dan anorganik. Saat kondisi aerob oksigen akan mengoksidasi bahan organik sehingga dapat menghasilkan nutrient untuk kesuburan perairan. Pada kondisi anaerob, oksigen akan mereduksi senyawa kimia menjadi lebih sederhana. Oleh karena itu, peranan oksigen sangat penting dalam mengurangi beban pencemar secara alami dan memurnikan air.

Saat terjadi pencemaran limbah, maka oksigen terlarut di dalam air akan berkurang karena digunakan untuk proses pembusukan bahan organik oleh bakteri aerob. Hal ini dapat

menyebabkan terganggunya aktivitas di perairan dan menandakan bahwa perairan tersebut telah tercemar. Sumber utama oksigen terlarut dalam air adalah difusi dari udara dan hasil fotosintesis organisme yang mempunyai klorofil yang hidup di perairan. Semakin tinggi kandungan Dissolved Oxygen (DO) semakin bagus kualitas air tersebut (Yulis et al., 2018).

Bahaya langsung yang diakibatkan oleh pencemaran air diantaranya penyakit diare, kolera, dan jamur pada kulit. Sedangkan bahaya tidak langsung yang diakibatkan ialah kerusakan pada organ dalam tubuh. Penyebab utama pencemaran air ialah limbah, contohnya adalah limbah rumah tangga. Limbah yang dihasilkan oleh sampah rumah tangga biasanya mengandung karbohidrat, protein, lemak, dan lipid yang merupakan komponen zat organik.

Semakin tinggi kandungan zat organik di dalam air maka mengindikasikan bahwa air telah tercemar (Yaqin & Nursanti, 2018).

DO menunjukkan fluktuasi lebih besar dari berbagai skala spasial dan temporal. DO tergantung pada suhu air. Namun, ketergantungan ini mengalami perubahan karena perubahan kondisi hidrometeorologi dan intensitas proses biologis seperti fotosintesis, respirasi dan dekomposisi bahan organik. Oksigen didapat dari proses fotosintesis tumbuhan air, fitoplankton, dan difusi antara air dengan udara. Keberadaan oksigen terlarut di perairan sangat dipengaruhi oleh suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Kadar oksigen ini dapat berkurang dengan meningkatnya suhu, ketinggian, dan berkurangnya tekanan atmosfer (Rajwa- Kuligiewicz et al., 2015). Sumber dan sink dari DO seperti pertukaran atmosfer, fotosintesis atau respirasi sering tidak diketahui. Kandungan oksigen terlarut penting dalam penentuan kualitas air karena oksigen merupakan agen pengoksidasi yang paling banyak tersedia, menjadi kunci dalam aktivitas metabolisme serta kesehatan ekologi ekosistem perairan (Mader et al., 2017). Analisis oksigen terlarut mengukur jumlah gas oksigen (O2) yang terlarut dalam air.

Jumlah oksigen terlarut dalam air sangat tergantung pada suhu air baku. (Anake et al., 2013).

BAB II.

METODE

2.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” adalah pertama botol winkler 1 buah untuk mengambil air sampel. Kedua, yaitu buret 25 mL atau 50 mL untuk titrasi. Ketiga, pipet 10 mL dan 5 mL untuk memindahkan larutan dari satu wadah ke wadah lainnya. Keempat, gelas ukur 100 mL sebagai wadah untuk mengukur larutan supaya akurat. Terakhir adalah erlenmeyer 250 mL berfungsi sebagai wadah larutan dari botol winkler.

2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” adalah sampel air yang diambil menggunakan botol winkler sebagai objek yang diamati. Kedua, yaitu larutan mangan sulfat (MnSO4) berfungsi untuk mengoksidasi Mn²⁺

dalam suasana basa membentuk endapan MnO2. Ketiga, larutan pereaksi oksigen dan asam sulfat (H2SO4) pekat yang ditambah akan membuat sedimentasi hilang serta melepaskan molekul iodin yang setara oksigen. Keempat, indikator amilum 0,5% sebagai indikator senyawa oksigen dalam air. Terakhir adalah natrium tiosulfat 0,0125 N sebagai bahan titrasi untuk menentukan jumlah senyawa oksigen yang terlarut dalam air.

2.3 Langkah-Langkah

Tabel 2.1 Langkah-Langkah Percobaan Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen).

No. Langkah-Langkah Keterangan Gambar

1. Diambil sampel langsung dari lokasi dengan cara memasukkan botol winkler ke dalam air sampai botol penuh tidak boleh ada gelembung oksigen, lalu ditutup.

Sampel air setelah di aduk akan berwarna kuning kehijauan dan terlihat beberapa kotoran di dalamnya.

2. Ditambahkan 1 mL larutan Mangan Sulfat (MnSO4) ke dalam botol winkler.

Mangan Sulfat yang berbau asam, berwujud cair, dan bersuhu ruang ditambahkan ke dalam larutan.

Ketika MnSO4 dicampurkan, belum terjadi perubahan signifikan.

No. Langkah-Langkah Keterangan Gambar 3. Ditambahkan 1 mL

larutan pereaksi oksigen ke dalam botol winkler.

Ditutup botol winkler secara hati-hati agar tidak ada udara terperangkap dari luar, kemudian dibalik-balikkan botol beberapa kali. Dibiarkan gumpalan mengendap selama 10 menit.

Larutan pereaksi oksigen berwujud cair, bersuhu ruang dan tidak berwarna. Saat botol winkler dibalik-balikkan terdapat gumpalan yang tersebar secara merata. Setelah larutan didiamkan selama 10 menit, gumpalan akan terbentuk di dasar botol winkler atau tersedimentasi.

4. Ditambahkan 1 mL asam sulfat (H2SO4) pekat, ditutup dan dibalik- balikkan hingga endapan hilang.

Asam sulfat berbau asam, berwujud cair, tidak berwarna dan bersuhu ruang. Endapan atau sedimentasi akan menghilang dan warna larutan menjadi lebih kuning.

5. Dituangkan 100 mL larutan dari botol winkler ke dalam gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL.

Larutan dituangkan ke dalam erlenmeyer sebelum proses titrasi dilaksanakan.

6. Ditambahkan 4 tetes indikator amilum ke dalam erlenmeyer.

Larutan berubah menjadi biru kehitaman.

7. Sampel dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat.

Penambahan larutan natrium tiosulfat mengakibatkan larutan berubah menjadi bening. Sampel menjadi jernih sepenuhnya pada volume titran 4,5 mL.

BAB III.

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

3.1 Pembahasan

Pada hari Senin, 25 September 2023 telah dilakukan Praktikum “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” di Laboratorium Teknologi Pengolahan Air dan Laboratorium Pengelolaan Limbah Padat dan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Departemen Teknik Lingkungan FT-SPK ITS. Praktikum ini bertujuan untuk menentukan besarnya oksigen terlarut di dalam air. Peralatan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul “Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” adalah pertama botol winkler 1 buah untuk mengambil air sampel. Kedua, yaitu buret 25 mL atau 50 mL untuk titrasi. Ketiga, pipet 10 mL dan 5 mL untuk memindahkan larutan dari satu wadah ke wadah lainnya. Keempat, gelas ukur 100 mL sebagai wadah untuk mengukur larutan supaya akurat. Terakhir adalah erlenmeyer 250 mL berfungsi sebagai wadah larutan dari botol winkler. Bahan yang digunakan dalam praktikum yang berjudul

“Analisis Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” adalah sampel air yang diambil menggunakan botol winkler sebagai objek yang diamati. Kedua, yaitu larutan mangan sulfat (MnSO4) berfungsi untuk mengoksidasi Mn²⁺ dalam suasana basa membentuk endapan MnO2. Ketiga, larutan pereaksi oksigen dan asam sulfat (H2SO4) pekat yang ditambah akan membuat sedimentasi hilang serta melepaskan molekul iodin yang setara oksigen. Keempat, indikator amilum 0,5% sebagai indikator senyawa oksigen dalam air.

Terakhir adalah natrium tiosulfat 0,0125N sebagai bahan titrasi untuk menentukan jumlah senyawa oksigen yang terlarut dalam air.

Prosedur praktikum ini diawali dengan menyiapkan sampel air yang diambil langsung dari lokasi sampel dengan botol winkler hingga penuh agar tidak ada gelembung udara dari luar. Selanjutnya, ditambahkan 1 mL larutan mangan sulfat (MnSO4) dan 1 mL pereaksi oksigen, tujuan ditambahkan larutan pereaksi oksigen ialah untuk mengikat oksigen menjadi Mn(OH)2. Botol winkler ditutup dan di balik-balikkan.

Setelah penambahan larutan pereaksi oksigen terdapat gumpalan dan diendapkan selama 5-10 menit. Penambahan larutan mangan sulfat (MnSO4) berfungsi untuk mengikat oksigen menjadi (MnOH)2 yang kemudian akan dioksidasi menjadi MnO2 hidrat.

Larutan pereaksi oksigen mengandung spesi iod yang menghasilkan I2 ketika MnSO4 mengikat oksigen menjadi Mn(OH)2. Jumlah I2 ekivalen dengan jumlah Mn(OH)2 yang ekivalen dengan jumlah oksigen terlarut. Setelah diendapkan, larutan dibubuhkan 1 mL asam sulfat (H2SO4) pekat, hal ini bertujuan untuk menghilangkan endapan pada dasar botol winkler. Dituangkan 100 mL larutan dari botol winkler ke dalam gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL. Lalu, ditambahkan 4 tetes indikator amilum 0,5% dan larutan berubah menjadi biru kehitaman. Indikator amilum berfungsi sebagai indikator titrasi yang mengindikasikan I2 dalam larutan dan menandakan adanya oksigen terlarut dalam sampel. Larutan dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat 0,0125 N. Dibutuhkan 4,5 mL larutan natrium tiosulfat 0,0125 N hingga warna biru kehitaman pada larutan hilang.

Faktor error dalam praktikum ini adalah ketidakakuratan alat praktikum yang digunakan. Human error berupa kesalahan pembacaan meniskus saat pengambilan larutan mangan sulfat, larutan pereaksi oksigen, dan larutan asam sulfat. Analisis oksigen terlarut di bidang Teknik Lingkungan dapat dimanfaatkan sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Kadar oksigen di dalam perairan dimanfaatkan mikroorganisme dalam mengurai bahan organik serta membantu proses penguraian secara kimia.

3.2 Analisa Data

Kadar oksigen dalam percobaan ini adalah sebagai berikut.

OT (mg O2/L) = ^{(𝑎×𝑁×8000)}

100 𝑚𝐿

OT (mg O2/L) = (4,5 ×0,0125 ×8000)

100 𝑚𝐿 = 4,5 mg O2/L Diketahui :

a = mL titran yang didapat (titrasi menggunakan natrium tiosulfat).

N = Normalitas larutan natrium tiosulfat.

Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan, dan diperoleh kadar oksigen terlarut dalam percobaan ini sebesar 4,5 mg O2/L. Angka tersebut menunjukkan bahwa terdapat 4,5 milligram oksigen dalam satu liter air. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air, ditetapkan bahwa kadar oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 2 mg O2/L. Jika baku mutu tersebut dibandingkan dengan hasil yang didapat dari praktikum ini, maka kadar oksigen terlarut dalam sampel dapat memenuhi baku mutu dan bernilai baik untuk kehidupan perairan.

BAB IV.

KESIMPULAN

Percobaan “Analisis Nilai Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)” bertujuan untuk untuk menentukan besarnya oksigen terlarut di dalam air. Prinsip yang digunakan adalah adanya oksigen terlarut di dalam air (DO). Percobaan ini menggunakan titrasi iodometri menggunakan botol winkler sebagai media. Air sampel ditambah dengan larutan pereaksi oksigen yang dapat menyebabkan mangan oksida membentuk flok lalu mengendap. Asam sulfat (H2SO4) dan kalium iodide (KI) yang ditambah akan membuat sedimentasi hilang dan melepaskan molekul iodin yang setara oksigen.. Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan volume titrasi menggunakan natrium tiosulfat sebanyak 4,5 mL. Dilakukan perhitungan dari data tersebut dan didapatkan oksigen terlarut dari sampel sebesar 4,5 mg O2/L. Angka tersebut menunjukkan bahwa terdapat 4,5 milligram oksigen dalam satu liter air. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air, ditetapkan bahwa kadar oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 2 mg O2/L. Jika baku mutu tersebut dibandingkan dengan hasil yang didapat dari praktikum ini, maka kadar oksigen terlarut dalam sampel dapat memenuhi baku mutu dan bernilai baik untuk kehidupan perairan.

Pada praktikum ini terdapat faktor error yang dapat menyebabkan hasil praktikum yang mungkin tidak akurat. Analisis oksigen terlarut di bidang Teknik Lingkungan dapat dimanfaatkan sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Kadar oksigen di dalam perairan dimanfaatkan mikroorganisme dalam mengurai bahan organik serta membantu proses penguraian secara kimia.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, A. (2014). Pengaruh Keberadaan Bendung dan Terjunan pada Kandungan Oksigen dalam air. Jurnal Rekayasa Sipil, 2(2), 154–166.

Anake, W. U., Ehi-Eromosele, C. O., Siyanbola, T. O., Edobor- Osoh, A., Adeniyi, I. O., &

Taiwo, O. S. (2013). Physico-chemical and microbial assessment of different water sources in Ota , Ogun State, Nigeria. International Journal of Current Research, 5(07), 1797–1801.

Aruan, D. G. R., & Siahaan, M. A. (2017). PENENTUAN KADAR DISSOLVED OXYGEN (DO) PADA AIR SUNGAI SIDORAS DI DAERAH BUTAR KECAMATAN PAGARAN KABUPATEN TAPANULI UTARA. Jurnal Analis Laboratorium Medik ,2.

Carvalho, A., Costa, R., Neves, S., Oliveira, C. M., & Bettencourt da Silva, R. J. N. (2021).

Determination of dissolved oxygen in water by the Winkler method: Performance modelling and optimisation for environmental analysis. Microchemical Journal, 165, 106129.

Mader, M., Schmidt, C., van Geldern, R., & Barth, J. A. C. (2017). Dissolved oxygen in water and its stable isotope effects: A review. In Chemical Geology, 473, 10–21.

Rajwa-Kuligiewicz, A., Bialik, R. J., & Rowiński, P. M. (2015). Dissolved oxygen and water temperature dynamics in lowland rivers over various timescales. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 63(4), 353–363.

Santoso, A. D. (2018). Keragaan Nilai DO, BOD dan COD di Danau Bekas Tambang Batu bara. Jurnal Teknologi Lingkungan, 19(1), 89-96.

Tahir, R.B. (2021). Analisis Sebaran Kadar Oksigen (O2) Dan Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) Dengan Menggunakan Data In Situ Dan Citra Satelit Landsat 8. Jurnal ISAINTEK , 2(1), 44-51.

Wei, Y., Jiao, Y., An, D., Li, D., Li, W., & Wei, Q. (2019). Review of Dissolved Oxygen Detection Technology: From Laboratory Analysis to Online Intelligent Detection.

Sensors, 19.

Yaqin, Nur & Nursanti, Puput Dewi. (2018). Analisis Dampak Cemaran Zat Organik pada Air Terhadap Perilaku Mencuci Alat Makan Menggunakan Metode Permanganometri.

Jurnal Sains, 8(15), 39 – 43.

Yulis, P. A. R., Desti., & Febliza, A. (2018). Analisis Kadar DO, BOD, dan COD Air Sungai Kuantan Terdampak Penambangan Emas Tanpa Izin.

LAMPIRAN