Analisa Air: Parameter Fisik [PDF]

Citation preview

ANALISA AIR PENGUKURAN PARAMETER FISIK



A. TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa diharapkan mampu dan mengerti menggunakan alat Waterproof Cyberscan PCD 650 dengan baik dan benar untuk mengukur parameter fisik air seperti TDS, pH, conductivity dan kadar oksigen.



B. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN 1. Bahan Yang Digunakan : 



Aquadest



• Air Keran Lab. Lt. 2







Aqua



• Air Keran Masjid







Air Galon



• Air Keran WC Masjid







Air Keran SP



• Air Mizone







Air Keran KAI



2. Alat Yang Digunakan : 



Gelas kimia 500 ml (3 buah)







Waterproof cyberscan PCD 650 (1 unit)



C. DASAR TEORI Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di Bumi. Rumus kimianya adalah H2O, yang setiap molekulnya mengandung satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam objek-objek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff,



1



meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Kualitas



air



adalah sifat



air



secara



fisika, kimiawi,



biologis,



radioaktivitas,dan organoleptic. Parameter fisika di antaranya adalah kecerahan air dan suhu air. Air normal yang memenuhi persyaratan untuk suatu



kehidupan



mempunyai pH



berkisar antara 6,5-



7,5. Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar



kecilnya pH



air atau besarnya konsentrasi ion hidrogen didalam. Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang dibuang ke sungai atau danau akan mempengaruhi pH air yang pada akhirnya dapatmengganggu



kehidupan



organisme



di



dalam.



Air



dapat



dinentralkan dengan basa NaOH atau asam HCl dengan indikatorPP dan MO, PP berubah warna pada pH 8,3. dan MO berubah warnanya pada pH 4,5. Untuk menganalisa serta untuk mengetahui kualitas air, maka diperlukan beberapa parameter yaitu : a. Parameter Fisika 1. Suhu Suhu air mempengaruhi aktivitas metabolisme organisme, karena itu penyebaran organisme baik dilautan maupun diperairan tawar dibatasi oleh suhu perairan tersebut. Suhu sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan kehidupan biota air. Secara umum, laju pertumbuhan meningkat sejalan dengan kenaikan suhu, dapat menekan kehidupan hewan budidaya bahkan menyebabkan kematian bila peningkatan suhu sampai ekstrim(drastis). Suhu air dipengaruhi oleh : radiasi cahaya matahari, suhu udara, cuaca dan lokasi. Radiasi matahari merupakan faktor utama yang mempengaruhi naik turunnya suhu air. Sinar matahari menyebabkan panas air di permukaan lebih cepat dibanding badan air yang lebih dalam. Densitas air turun dengan adanya kenaikan suhu sehingga permukaan air dan air yang lebih dalam tidak dapat tercampur



2



dengan sempurna. Hal ini akan menyebabkan terjadinya stratifikasi suhu (themal stratification) dalam badan air, dimana akan terbentuk tiga lapisan air yaitu : epilimnion, thermocline dan hypolimnion.  Lapisan epilimion yaitu lpisan sebelum atas perairan yang hangat dengan penurunan suhu relatif kecil dari 32 ℃ menjadi 28℃  Lapisan kedua disebut dengan lapisan termoklin yaitu lapisan tengah yangmempunyai penurunan suhu sangat tajamdari 28℃ menjadi 21℃  Lapisan ketiga disebut lapisan hipolimion yaitu lapisan yang paling bawahdimana pada lapisan ini perbedan sangan kecil relatifkonstan. 2. Kecerahan Kecerahan adalah parameter fisika yang erat kaitannya dengan proses fotosintesis pada suatu ekosistem perairan. Kecerahan (transparancy) perairan dipengaruhi oleh bahan-bahan halus yang melayang-layang dalam air baik berupa bahan organik seperti plankton, jasad renik, detritus maupun berupa bahan anorganik seperti lumpur dan pasir. Kecerahan yang tinggi menunjukkan daya tembus cahaya matahari yang jauh ke dalam Perairan.. Begitu pula sebaliknya. Menurut Kordi dan Andi (2009), kecerahan adalah sebagian cahaya yang diteruskan ke dalam air dan dinyetakan dalam (%). Kemampuan cahaya matahari untuk tembus sampai ke dasar perairan dipengaruhi oleh kekeruhan (turbidity) air. Dengan mengetahui kecerahan suatu perairan, kita dapat mengetahui sampai dimana masih ada kemungkinan terjadi proses asimilasi dalam air, lapisan-lapisan manakah yang tidak keruh, yang agak keruh, dan yang paling keruh. Air yang tidak terlampau keruh dan



3



tidak pula terlampau jernih, baik untuk kehidupan ikan dan udang budidaya.



b. Parameter Kimia 1. Derajat Keasaman (pH) Derajat keasaman (pH) adalah suatu ukuran keasaman dan kadar alkali dari sebuah contoh cairan yang penentuannya dengan ion hidrogen menggunakan rumus pH = -log (H+). Air murni terdiri dari ion H+dan OH- dalam jumlah berimbang hingga Ph air murni biasa 7. Makin banyak banyak ion OH+ dalam cairan makin rendah ion H+ dan makin tinggi pH. Cairan demikian disebut cairan alkalis. Sebaliknya, makin banyak H+makin rendah PH dan cairan tersebut bersifat masam. Ph antara 7 – 9 sangat memadai kehidupan bagi air tambak. Namun, pada keadaan tertantu, dimana air dasar tambak memiliki potensi keasaman, pH air dapat turun hingga mencapai 4. pH air mempengaruhi tangkat kesuburan perairan karena mempengaruhi kehidupan jasad renik. Perairan asam akan kurang produktif, malah dapat membunuh hewan budidaya. Pada pH rendah( keasaman tinggi), kandungan oksigan terlarut akan berkurang, sebagai akibatnya konsumsi oksigen menurun, aktivitas naik dan selera makan akan berkurang. Hal ini sebaliknya terjadi pada suasana basa. Atas dasar ini, maka usaha budidaya perairan akan berhasil baik dalam air dengan pH 6,5 – 9.0 dan kisaran optimal adalah ph 7,5 – 8,7. 2. Oksigan Terlarut / DO Konsentrasi gas oksigen sangat dipengaruhi oleh suhu, makin tinggi suhu, makin berkurang tingkat kelarutan oksigen. Dilaut, oksigen terlarut (Dissolved Oxygen / DO) berasal dari dua sumber, yakni dari atmosfer dan dari hasil proses fotosintesis fitoplankton dan berjenis tanaman laut. Keberadaan oksigen terlarut ini sangat memungkinkan untuk langsung dimanfaatkan



4



bagi kebanyakan organisme untuk kehidupan, antara lain pada proses respirasi dimana oksigen diperlukan untuk pembakaran (metabolisme) bahan organik sehingga terbentuk energi yang diikuti dengan pembentukan CO2 dan H2O. Oksigen yang diperlukan biota air untuk pernafasannya harus terlarut dalam air. Oksigen merupakan salah satu faktor pembatas, sehinnga bila ketersediaannya didalam air tidak mencukupi kebutuhan biota budidaya, maka segal aktivitas biota akan terhambat. Kebutuhan oksigen pada ikan mempunyai kepentingan pada dua aspek, yaitu kebutuhan lingkungan bagi spesies tertentu dan kebutuhan konsumtif yang terandung pada metabolisme ikan. 3. CO2 Karbondioksida (CO2), merupakan gas yang dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan air renik maupun tinhkat tinggi untuk melakukan



proses



fotosintesis.



Meskipun



peranan



karbondioksida sangat besar bagi kehidupan organisme air, namun kandungannya yang berlebihan sangat menganggu, bahkan menjadi racu secara langsung bagi biota budidaya, terutama di kolam dan di tambak. Meskipun presentase karbondioksida di atmosfer relatif kecil, akan tetapi keberadaan karbondioksida di perairan relatif banyak,kerana karbondioksida memiliki kelarutan yang relative banyak.



5



D. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Petunjuk Penggunaan Alat 



Alat Waterproof Cyberscan PCD dalam pengoperasiannya memakai 2 sumber arus listrik yaitu dari batre dan dua arus listrik PLN, jika pengoperasiannya akan memakai sumber arus PLN pastikan batere yang terdapat di dalam alat dilepas terlebih dahulu untuk menghindari korseleting yang berakibat akjan merusak alat.







Alat Waterproof Cyberscan PCD merupakan alat yang memiliki tingkat akurasi dan presisi yang tinggi, jadi pastikan setelah memakai alat elektroda dibilas dan dibersihkan.







Tidak dibenarkan dan dianjurkan merubah settingan alat selain yang diberikan oleh instruktur dan teknisi.



2. Prosedur Percobaan 



Menyiapkan 8 jenis air kemasan yang akan dianalisa dan masing-masing sample air dimasukkan ke dalam gelas kimia dan diberi label.







Menghubungkan kabel daya ke sumber arus PLN dan menekan tombol F4 (on) selama 3 detik.







Memasukkan elektroda ke dalam larutan atau sample yang akan diukur, minimal 1/3 bagian elektroda terendam, tunggu beberapa sampai pembacaannya stabil dan akurat, sambil dicatat angka pH yang muncul pada display.







Menekan tombol F3 (mode) sampai di layar muncul tulisan measuring cound.







Menunggu beberapa saat sampai didapat pembacaan yang stabil dan mencatat hasilnya.







Untuk pembacaan yang lainnya lakukan percobaan yang sama seperti langkah di atas.



6



E. DATA PENGAMATAN A. Sampel air NO



Sampel Air



Temperatur



pH



(oC)



Salinitas



Conductivity



(ppm)



(μS)



1



Aqua



25.1



7,8



173.0



177.0



2



Air Galon



24.4



7,4



167.6



174.8



127.9



134



134.5



137.6



135.1



139.9



135.4



141.6



136.7



141.3



3,6



1.850 x



1795



5



10-3



5 3



Air Keran SP



25.8



6,7 1



4



Air Keran KAI



26.7



7,5 7



5



Air Keran Lab Lt.2



25.7



6,4 1



6



Air Keran Masjid



26.1



6,0 9



7



Air Keran WC



25.5



Masjid 8



6,5 5



Air Mizone



25.7



TDS (ppm)



Resistivity (kΩ)



Potensial (mV)



173.0



2.874



257,9



171.7



2.894



266,3



129.0



3.777



249,4



141.5



3.592



238,8



136.5



3.632



229,8



137.4



3.569



252,9



138.8



3.518



251,9



1.757 x 10-3



0.284



157,3



7



8



Temperatur



y = 0.1143x + 25.111 R² = 0.1706



27



temperature (°C)



26.5 26 25.5 25 24.5 24 0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



Sampel air



salinitas (ppm)



salinitas



y = -15.981x + 198.19 R² = 0.5316



200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0



1



2



3



4



5



sampel air



9



6



7



8



9



konduktivitas



y = 133.14x - 243.97 R² = 0.314



2000



konduktivitas (μS)



1500 1000 500 0 0



1



2



3



-500



4



5



Sampel air



10



6



7



8



9



pH



y = -0.4354x + 8.4879 R² = 0.6592



9 8 7



pH



6 5 4 3 2 1 0 0



1



2



3



4



5



6



7



8



9



Sampel Air



y = -9.2226x + 279.54 R² = 0.4292



potensial 300



potensial (mV)



250 200



150 100 50 0 0



1



2



3



4



5



Sampel air



11



6



7



8



9



TDS (ppm)



TDS



y = -16.134x + 201.09 R² = 0.5262



200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0



1



2



3



4



5



Sampel air



12



6



7



8



9



resistivitas



y = -0.1856x + 3.8529 R² = 0.1549



4



3.5



resistivitas (kΩ)



3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0



1



2



3



4



5



sampel air



13



6



7



8



9



F. ANALISA PERCOBAAN Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan analisa air dengan topik pengukuran parameter fisik yang bertujuan agar mampu mengukur parameter fisik air dengan baik menggunakan alat yang bernama Waterproof Cyberscan PCD 650. Langkah pertama yang kami lakukan adalah menyiapkan delapan sample air yang akan digunakan dalam praktiku ini untuk dianalisa secara fisik. Delapan sample air tersebut ialah air galon, air aqua, air keran SP, air keran KAI, air keran laboratorium, air keran Masjid, air keran WC Masjid dan air Mizone yang masing-masing kami masukkan ke dalam gelas kimia 250 ml sebanyak 100 ml. Hal ini dilakukan agar sample air tersebut mampu merendam 1/3 bagian dari batang elektroda dari alat Waterproof Cyberscan PCD 650 yang akan digunakan. Setelah semua bahan tersebut siap, langkah selanjutnya adalah menyiapkan alat Waterproof Cyberscan PCD 650 yang akan digunakan yaitu dengan cara menghubungkan alat tersebut ke sumber listrik untuk dinyalakan. Setelah alat dinyalakan, maka selanjutnya kami melakukan proses kalibrasi alat yang bertujuan agar kearutan alat dalam menganalisa sample air semakin baik. Langkah selanjutnya yang kami lakukan adalah menganalisa satu per satu dari kedelapan sample air yang telah kami persiapkan sebelumnya yaitu dengan memasukkan batang elektroda alat Waterproof Cyberscan PCD 650 ke dalam gelas kimia yang berisi sample air tersebut. Analisa pertama yang kami lakukan yaitu menganalisa derajat keasaman (pH) yang terkandung di dalam masing-masing ssmple air tersebut dan kami menunggu beberapa saat sampai nilai pH muncul pada display. Setelah semua sample dicek nilai pH nya, langkah selanjutnya dalah menganalisa suhu, salinitas, conductivity, TDS, resistivity dan potensial dengan cara menekan tombol mode (F3) sampai muncul tulisan pada display sesuai dengan apa yang mau dianalisa.



14



G. KESIMPULAN 



Analisa air merupakan analisa kuantitatif yang bertujuan untuk menentukan kadar suatu zat dalam campuran zat-zat lain.







Alat yang digunakan dalam analisa ini yaitu Waterproof Cyberscan PCD 650 yang mampu menganalisa pH, konduktivitas, TDS, resistivity, electrolit, temperature, salinitas dan potential.



H. DAFTAR PUSTAKA Jobsheet Kimia Analisis Instrumen “Analisa Air” 2019. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya



15



GAMBAR ALAT



16