Analisis Cemaran Logam PB [PDF]

Citation preview

ANALISIS CEMARAN LOGAM Pb, Cu, Mg, Ca, DAN Cl PADA ALIRAN AIR DARI TEMPAT PEMBUANGAN SEMENTARA (TPS) DI PASAR GEDE BAGE A Baist K, Futhri A.K, Nicky Sundawa, Rini Yuliani ANALISIS CEMARAN LINGKUNGAN, JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN BANDUNG



ABSTRAK Produksi air lindi pada TPS Pasar Gedebage dapat menjadi salah satu sumber pencemaran lingkungan. Bahan pencemar dalam air lindi mengalir melalui pipa-pipa pembuangan ke aliran air. Analisis kandungan timbal, magnesium, tembaga, klor dan kalsium dilakukan berdasarkan metode titrimetri. Penentuan tembaga dan timbal dilakukan dengan menggunakan metode titrasi iodometri. Penentuan kesadahan dilakukan dengan menggunakan metode titrimetriEDTA.Untuk logam Pb, Cu, Ca, Mg dan Cl nilai ambang batas pencemaran air oleh pembuangan air lindi dipantau oleh Peraturan Pemerintah NO 82 tahun 2001 tentang pengolahan kualitas air dan pengendaliaan pencemaran air dan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-syarat Dan Pengawasan Kualitas Air.



Kata kunci: Kompleksometri, Argentometri, Iodometri, Ca, Mg, Pb, Cu, Cl



1. PENDAHULUAN Pecemaran perairan disekitar Pasar Gedebage dapat terjadi disebabkan oleh banyak hal, diantaranya pembuangan limbah sampah dipasar dan limbah rumah tangga Menurut Alaerts (1984) air tawar mengandung logam yang berasal dari buangan air limbah, erosi, dan dari udara secara langsung. Air tawar mengandung material anorganik dan organik yang lebih banyak daripada air laut. Logam berat pada umumnya mempunyai sifat toksik dan berbahaya bagi organisme hidup, walaupun beberapa diantaranya diperlukan dalam jumlah kecil. Beberapa logam berat banyak digunakan dalam berbagai kehidupan sehari-hari. Secara langsung maupun tidak langsung toksisitas dari polutan itulah yang kemudian menjadi pemicu terjadinya pencemaran pada lingkungan



sekitarnya. Apabila kadar logam berat sudah melebihi ambang batas yang ditentukan dapat membahayakan bagi kehidupan (Koestoer, 1995). Diantaranya adalah limbah rumah tangga, pembuangan limbah pasar, perkotaan dan proses erosi. Material tersebut mempunyai kemampuan untuk mengabsorbsi logam, sehingga pencemaran logam pada air tawar lebih mudah terjadi. Logam berat dalam konsentrasi yang tinggi dapat mengakibatkan kematian beberapa jenis biota perairan. Disamping itu, dalam konsentrasi yang rendah logam berat dapat membunuh organisme hidup dan proses ini diawali dengan penumpukan logam berat dalam tubuh biota. Lama kelamaan, penumpukan yang terjadi pada organ target dari logam berat



akan melebihi daya toleransi dari biotanya dan hal ini menjadi penyebab dari kematian biota terkait (Palar, 1994). Hutagalung (1997) menyatakan bahwa peningkatan kadar logam berat dalam air akan mengakibatkan logam berat yang semula dibutuhkan untuk berbagai proses metabolisme akan berubah menjadi racun.Sampah mengandung bahan pencemar baik organik maupun anorganik. Bahan pencemar anorganik antara lain seperti Cu, Pb, Cl dan kesadahan, kebanyakan bahan pencemar ini berasal dari limbah rumah tangga seperti tembaga digunakan sebagai bahan campuran pada peralatan makanan (sendok dan garpu). Sampah mengalami dekomposisi secara alami, namun hasil dekomposisi tersebut tertahan diantara timbunan sampah, sehingga perlu media untuk membawa hasil dekomposisi sampah. Air hujan berperan sebagai media pelarut yang membawa bahan pencemar dari hasil dekomposisi sampah masuk ke dalam kolam penampungan lindi, apabila tidak dikelola dengan baik bahan pencemar dalam air lindi akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) dan mengakibatkan pencemaran air tanah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar Cu, Pb, Cl dan kesadahan dalam air lindi terhadap kualitas air tanah serta membandingkan dengan PP No.82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Dan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416/MEN.KES /PER/IX/1990 Tanggal : 3 September 1990 Tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air. 2. METODOLOGI PENELITIAN Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol, pH meter, termometer, labu ukur 100 mL, gelas kimia, cawan porselen, oven, kasa dan kaki tiga, bunsen, erlenmeyer, buret 50 ml, statif dan klem, pipet volume 25 ml dan 50 ml dan gelas ukur.Bahan-bahan yang digunakan adalah sampel air TPS, H2SO4 4N , akuades, AgNO3 0.1N, EDTA 0.1N, KIO3 0.1N, KI 20%,



Amilum 1%, alkohol 70%, indikator EBT, indikator murexide, indikator K2CrO4, NaOH 0.1N, Na2S2O3 0.1N, CaCO3 0.1N, HCl pekat 8N, buffer pH 4 dan 10 dan NaCl 0.1N. 2.1 Metode Pengambilan Sampel Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel air TPS yang diambil pada aliran air di kawasan Pasar Gedebage. Sampel diukur pH dan suhunya sebagai parameter fisiknya. Sampel diambil pada 1 titik sampling pada aliran air. Pengambilan sampel dilakukan selama 3 hari sebelum analisis. 2.2 Preparasi Awal Sampel Sampel dalam botol dimasukan kedalam freezer selama 3hari pada suhu -40C sampai membeku. Selanjutnya pada saat analisis, sampel dipanaskan sampai mencair. 2.3 Analisis Logam Pb Dan Cu Pada Sampel Air TPS Penentuan logam Pb dan Cu dilakukan secara iodometri dimana dilakukan pembakuan larutan Na2S2O3 dengan larutan baku KIO3. Dipipet 25 mL KIO3 0,1 N ke dalam Erlenmeyer, ditambahkan 2mL H2SO4 4 N dan 5 mL KI 20%, ditutup plastik hitam lalu dititrasi dengan Na2S2O3 hingga kuning gading dan ditambahkan indikator amilum 1 % lalu dititrasi kembali dengan Na2S2O3 hingga tak berwarna.Untuk penentuan logam Pb, 50mL sampel ke dalam beaker glass dipanaskan hingga mendidih dan ditambahkan 20mL H2SO4 4 N secara perlahan diikuti dengan pengadukan lalu didinginkan. Ditambahkan 5mL alkohol 70% dan didiamkan selama 30 menit kemudian dikeringkan kertas saring didalam oven pada suhu 105oC (jangan sampai gosong) lalu ditimbang. Larutan campuran tadi disaring dengan kertas saring sampai terpisah filtrat dengan endapannya. Endapan dicuci dengan 25mL alkohol 70 % (2 kali perulangan) dan beberapa tetes H2SO4 4 N keringkan di dalam oven pada suhu 105oC. Ditimbang kembali kertas saring.Pada penentuan logam Cu, diambil semua filrat dan encerkan hingga batas tanda tera labu ukur 100mL. Dipipet sebanyak 50 ml. Ditambahkan 10mL larutan KI 20% 10mL larutan H2SO4 4 N titrasi dengan



larutan Na2S2O3 hingga warna kuning gading lalu ditambahkan 1 amilum 1% dan dititrasi kembali. 2.4 Analisis Kuantitatif Cl Pada Sampel Air TPS Pada penentuan Cl digunakan Argentometri metode Mohr dimana pada perlakuan pertama dilakukan standarisasi terhadap titran AgNO3, dengan cara disiapkan larutan NaCl 0,1000 N sebanyak 1000 mL dengan cara melarutkan 5,80 gram NaCl p.a (telah dikeringkan dalam oven 110oC selama 1 jam) dengan aquades di dalam labu ukur 1000 mL. Kemudian disiapkan larutan AgNO3 0,1000 N sebanyak 500 mL dengan cara melarutkan 9,00 gram AgNO3 dengan aquades di labu ukur 500 mL. Lalu 25,00 mL NaCl diambil dengan pipet volume, dituangkan ke dalam erlenmeyer 250 mL, ditambah 1,0 mL larutan K2CrO4 2% sebagai indikator. Ditiitrasi dengan larutan AgNO3 yang telah disiapkan sampai pertama kali terbentuk warna merah bata. Percobaan diulang 2 kali(duplo). Setelah distandarisasi sampel dianalisis untuk ditentukan kadar Cl yang terkandung dalam sampel air. Dengan cara 5,00 mL sampel air TPS ditambah dengan aquades ± 25 mL didalam erlenmeyer 250 mL. Kemudian, ditambahkan 1,0 mL larutan K2CrO4 2% sebagai indikator. Titrasi dengan larutan standar AgNO3 sampai pertama kali terbentuk warna merah bata. Percobaan diulang 2 kali(duplo). 2.5 Analisis Kuantitatif Kadar Ca dan Mg Dalam Sampel Pada penentuan Ca dan Mg dilakukan titrasi kompleksometri. Pada perlakuan pertama dilakukan standarisasi EDTA 0,01 N dengan CaCl2. CaCl2 dibuat dengan melarutkan CaCO3 sebanyak 0,25 gram dengan 25 mL akuades di dalam beaker glass 250 mL, kemudian ditambahkan 1 mL HCl 8 M, kemudian dituangkan ke labu ukur 250 mL dan diencerkan sampai tanda batas. Setelah itu larutan EDTA 0,01 N disiapkan dengan cara melarutkan 0,95 gram Na2EDTA.2H2O dengan akuades dalam labu ukur 250 mL kemudian



diencerkan sampai tanda batas. Standarisasi dilakukan dengan memipet 25 mL larutan standar CaCl2 dengan pipet volume 25 mL, ditambahkan buffer pH 10, ditambahkan 3 tetes EBT, dititrasi sampai terjadi perubahan warna dari merah ke biru. Kemudian dihitung konsentrasi EDTA. Untuk penentuan kadar Ca sampel air dipipet sebanyak 25 mL kemudian dimasukan ke erlemeyer 250 mL, ditambahkan buffer pH 10, dan 3 tetes indikator EBT, kemudian dititrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi biru, kemudian dihitung kadar Ca. Untuk penentuan kadar Mg, sampel air dipipet sebanyak 25 mL, dimasukan ke erlenmeyer 250 mL , kemudian dibasakn denga ditambahkan larutan NaOH 0,1 M hingga pH menjadi 12, kemudian ditambahkan indikator murexide sebanyak seujung spatula, kemudoan dititrasi dengan EDTA sampai trjadi perubahan warna dari merah muda menjadi ungu, kemudian dihitung kadar Mg dari sampel. 3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Pengukuran Paramater Fisik Pengukuran parameter fisik dilakukan saat pengambilan sampel. Dimana didapat seperti tabel 1 : Parameter Satuan Kadar maksimum yang diperbolehkan Temperatur



O



pH



-



C



Suhu udara ± 3 o C 6,5 - 9,0



Tabel 1 standar baku parameter fisik menurut PERMENKES RI No.416 Tahun 1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air bersih.



Dari hasil pengukuran didapat seperti tabel berikut : Parameter



Satuan



Hasil pengukuran



Temperatur



O



C



27 oC



pH



-



8,2



Tabel 2 hasil pengukuran



Hasil ini menunjukan bahwa aliran air yang menjadi tempat pembuangan lindi tidak melebihi batas yang ditentukan. 3.2 Analisis Logam Pb Dan Cu Pada Sampel Air TPS Pada percobaan ini dilakukan analisa kuantitatif campuran Pb dan Cu. Percobaan ini didasarkan atas metode gravimetri dan volumetri. Dimana untuk menentukan kadar Pb digunakan metode gravimetri (pengendapan). Kemudian untuk menentukan kadar Cu digunakan metode volumetri yaitu dengan titrasi Iodometri. Untuk menentukan kadar Pb digunakan metode gravimetri(pengendapan) dimana dalam cuplikan yang mengandung Pb akan diendapkan sebagai PbSO4. Pada gravimetri dihitung berat akhir dari endapan PbSO4 yang dikurang berat kertas saring awal yang digunakan. Dan untuk menentukan kadar Cu digunakan metode volumetri yaitu titrasi iodometri dimana dalam cuplikan yang mengandung Cu akan dititrasi dengan Na2S2O3 dengan bantuan KI sebagai pemberi I2 bebas dan indikator amilum. Pada volumetri dihitung kadar Cu dalam cuplikan dari seberapa banyak Na2S2O3 yang terpakai.Larutan KIO3 0.1 N ini bertindak sebagai larutan standar primer dan penambahan H2SO4 4N ini berfungsi sebagai autokatalisator, pemberi suasana asam dan juga agar reaksi redoks pada KIO3 dan Na2S2O3 dapat berlangsung. Larutan KI 20% bertindak sebagai pemberi I2 pada larutan. Dilakukan penambah-an amilum sebelum mencapai TAT dikarenakan, apabila diberikan di awal maka I2 bebas akan bereaksi terhadap indikator amilum dan menyebabkan pada saat titrasi, Na2S2O3 tidak bereaksi dengan I2 karena indikator amilum telah mengikat I2 dengan kuat dari KI sehingga kadar Na2S2O3 sulit untuk ditentukan. Didapatkan kadar Cu dalam cuplikan adalah 494.838 mg/L. Pada tahap selanjutnya dilakukan penentuan kadar Pb dalam cuplikan. Dimana penentuan kadar Pb ini dilakukan secara gravimetri yaitu dengan menghitung berat



endapan ion Pb. Untuk mendapatkan ion Pb, larutan cuplikan yang mengandung campuran Pb dan Cu dipanaskan. Hal ini dilakukan untuk memekatkan larutan, sehingga konsentrasi larutan menjadi besar dan juga untuk menghilangkan sedikit hidrat yang terkandung dalam cuplikan. Reaksi pembentukan Pb : + 2H+



Cuplikan + H2SO4xSO4



Ketika direaksikan antara cuplikan dengan H2SO4 kemungkinan cuplikan tersebut mengandung Pb karena ketika direaksikan dengan pereaksi selektifnya (H2SO4) terbentuk endapan putih. Pb2+ + H2SO4 PbSO4



+ 2H+



Kemudian setelah disaring, endapan kemudian ditimbang endapannya dan dilakukan perhitungan kadar Pb. Didapatkan kadar Pb dalam cuplikan adalah 270 mg/L. Parameter



Satuan



Kadar maksimum yang diperbolehkan



Timbal



Ppm



0,03



Tembaga



Ppm



0,2



Tabel 3 baku mutu air berdasarkan PP NO 82 tahun 2001 tentang pengolahan kualitas air dan pengendaliaan pencemaran air untuk perairan



Parameter



Satuan



Hasil pengukuran



Timbal



Ppm



270



Tembaga



Ppm



494.838



Tabel 4  kadar Cu dan Pb hasil pengukuran



3.3 Analisis Logam Mg Dan Ca Pada Sampel Air TPS Penentuan ion-ion Ca dan Mg dalam air sadah atau dengan kata lain adalah percobaan untuk menentukan kesadahan air. Penentuan ini dilakukan dengan menambahkan larutan buffer pH 10 dan dititrasi langsung menggunakan larutan baku EDTA. Indikator yang digunakan pada titrasi ini adalah Erichom Black T (EBT).



p u t i h



Larutan langsung dititrasi dengan EDTA sampai warna merah menjadi berwarna biru. Penambahan buffer pH 10 ini dilakukan agar pH larutan tetap pada pH sekitar 10 pada saat reaksi pembentukan kompleks, karena pada reaksi ini akan dibebaskan ion H+ yang menyebabkan penurunan pH, maka untuk mencegah penurunan pH ini ditambahkan suatu larutan buffer yang dapat mempertahankan pH pada keadaan tertentu. Persamaan reaksi dari penentuan ini adalah MgIn2- (aq) + H2Y2- (aq)MgY2- (aq) + HIn2- (aq) + 2H+ (aq)



MgY2- (aq) : tidak berwarna HIn2- (aq) : berwarna biru



Didapat kadar Ca dalam sampel sebesar 8.016 mg/L dan Mg sebesar 43.7616 mg/L.



Indikator menyebabkan terjadinya reaksi pada titik akhir dengan titran, sehingga terbentuk endapan yang berwarna merah-bata, yang menunjukkan titik akhir karena warnanya berbeda dari warna endapan analit dengan Ag+. Pada analisa Cl- mula-mula terjadi reaksi : Ag+(aq) + Cl-(aq) ↔ AgCl(s)↓ Sedang pada titik akhir, titran juga bereaksi menurut reaksi: 2Ag+(aq) + CrO4- (aq) ↔ Ag 2CrO4(s)↓ Pengaturan pH sangat perlu, agar tidak terlalu rendah ataupun tinggi. Kadar Cl yang diperoleh adalah 187.9009 mg/L. Parameter



Satuan



Kadar maksimum



Parameter



Satuan



Kadar



yang



maksimum yang diperbolehkan Kalsium



Ppm



500



Magnesium



Ppm



500



Tabel 5 standar baku mutu air bersih menurut PERMENKES RI No.416 Tahun 1990 tentang syaratsyarat dan pengawasan kualitas air bersih.



Parameter



Satuan



Hasil pengukuran



Kalsium



Ppm



8.016



Magnesium



Ppm



43.7616



Tabel 6  kadar Ca dan Mg hasil pengukuran



3.4 Analisis Logam Cl Pada Sampel Air TPS Penentuan ion Cl pada sampel dengan menggunakan Metode Mohr yang biasanya digunakan untuk mentirasi ion halida seperti NaCl, dengan AgNO3 sebagai titran dan K2CrO4 sebagai indikator. Titik akhir titrasi ditandai dengan adanya perubahan warna suspensi dari kuning menjadi kuning coklat. Perubahan warna tersebut terjadi karena timbulnya Ag2CrO4, saat hampir mencapai titik ekivalen, semua ion Cl- hampir berikatan menjadi AgCl.



diperbolehkan Klorida



Ppm



600



Tabel 7 standar baku mutu air bersih menurut PERMENKES RI No.416 Tahun 1990 tentang syaratsyarat dan pengawasan kualitas air bersih.



Parameter



Satuan



Hasil pengukuran



Klorida



Ppm



187.9009



Tabel 8 kadar Cl hasil pengukuran



4. KESIMPULAN Dari hasil analisis diperoleh konsentrasi tembaga dalam air lindi sebesar 494.838 mg/L, nilai ini melebihi ambang batas berdasarkan baku mutu dari PP NO 82 tahun 2001 tentang pengolahan kualitas air dan pengendaliaan pencemaran air untuk perairan sebesar 0.2 mg/L. Untuk konsentrasi timbal dalam air lindi sebesar 270 mg/L, nilai ini tidak sesuai dengan baku mutu dari PP NO 82 tahun 2001 tentang pengolahan kualitas air dan pengendaliaan pencemaran air untuk perairan sebesar 0.03 mg/L. Untuk konsentrasi magnesium dalam air lindi sebesar 43.7616 mg/L, dan konsentrasi kalsium dalam air limbah sebesar 8.016 mg/L,



nilai ini tidak melebihi ambang batas berdasarkan dengan baku mutu air bersih dari Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 sebesar 500 mg/L untuk kesadahan. Untuk konsentrasi klorida



dalam air limbah sebesar 187.9009 mg/L, nilai ini tidak melebihi ambang batas berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 sebesar 600 mg/mL.



DAFTAR PUSTAKA A.l. Underwood dan R.A Day, Jr.2002.Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga Achmad. 2008.Kimia Lingkungan.Yogyakarta: Andi Alaerts, G.Dr.Ir dan Ir. Sri Simestri Santika.1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional Deswati, dkk. Jurnal Optimasi Penentuan Pb dan Cu Secara Serempak Dengan Voltametri Stripping Adsorptif (AdSV). Universitas Andalas. Keenan,dkk.1980. Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga Khopkar, SM. 2008.Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press Mulyono, HAM.2005. Cara Membuat Reagen di Laboratorium. Jakarta : Bumi Aksara Sunardi. 2008.Unsur Kimia. Bandung: Yrama Widya