LAPORAN PRAKTIKUM NOx [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN 2 Jurusan Teknik Lingkungan – FALTL – Universitas Trisakti Gasal 2013/2014 KELOMPOK 2 1. Anissa Rizky Faradilla (082.11.005) 2. Widyaningrum Permata Siwi (082.11.047)



Asisten : Ria Stephani



GAS NO DAN NO2 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Usaha peningkatan kualitas hidup manusia sejak revolosi industri pada pertengahan abad ke 19 hingga sekarang masih terus berkembang. Dalam usahanya untuk meningkatkan kualitas hidup, manusia berupaya dengan segala daya untuk mengolahdan memanfaatkan kekayaan alam yang ada demi tercapainya kualitas hidup yang diinginkan. Manusia menciptakan peralatan baru yang berupa mesin-mesin dan alat bantu lainnya yang berteknologi tinggi, untuk dapat menghasilkan produk yang melimpah dalam waktu yang singkat. Pemakaian mesin dan peralatan baru dalam bidang industri serta pemanfaatan teknologiuntuk mendapatkan produk yang tinggi diharapkan akan dapat mencapai sasaran kualitas hidup manusia yang lebih baik. Di daerah industri banyak beroperasi berbagai pabrik seperti kimia, semen, kayu lapis, pembangkit listrik maupun yang lainnya. Kegiatan industri



tersebut



potensial



dalam



menghasilkan



bahan



pencemar



udara. Pencemaran udara adalah bertaambahnya bahan atau subtrat fisik atau kimia kedalam lingkungan udara normal yang mencapai sejumlah tertentu, sehingga dapat di diteksi oleh manusia (atau yang dapat dihitung dan diukur) serta dapat memberikan efek pada manusia, binatang, vegetasi, dan material.



Bahan pencemar udara yang dapat dikeluarkan oleh industri maupun pembangkit listrik antara lain adalah partikel debu, gas SO2 (sulfur diaoksida), gas NO2 (nitrogen dioksida), gas CO (karbon monoksida), gas NH3 (amoniak), dan gas HC (hodro karbon). Perubahan kualitas udara ambien, biasanya mencakup parameterparameter seperti gas SO2, NO2, CO, NH3, O3, H2S, HC, dan partikel debu. Apabila terjadi peningkatan kadar bahan-bahan tersebut diudara ambien yang melebihi nilai baku mutu udara ambien yang telah ditetapkan, dapat menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan.



1.2 Tujuan Percobaan



II.



1.



Mengetahui cara pemakaian alat sound level meter



2.



Mengetahui tingkat kebisingan di lingkungan Universitas Trisakti



TINJAUAN PUSTAKA A. Definisi Di dalam atmosfir, NOX merupakan suatu kelompok gas yang terutama terdiri dari dua komponen utama yaitu gas nitrit oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2), serta oksida-oksida nitrogen lainnya yang sangat kecil jumlahnya. NO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sebaliknya NO2 berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. NO2 dihasilkan dari NO yang bereaksi dengan ozon ataupun oksigen yang ada di udara. NO2 jika jumlahnya melebihi baku mutu yang ditetapkan sangat membahayakan kesehatan manusia. Pengaruhnya terhadap kesehatan manusia tergantung dari konsentrasi NO2. Beberapa menit sampai satu jam dengan konsentrasi 50-100 ppm menyebabkan inflamasi jaringan paru-paru periode 6 sampai 8 minggu. Setelah itu subyek normal kembali. Pada konsentrasi 150 sampai 200 ppm NO2 menyebabkan “bronchiolities fibrosa obliterons” dan keadaan fatal akan terjadi dalam waktu 3 sampai 5 minggu setelah kejadian. Kematian biasanya terjadi dari 2 sampai 10 hari setelah subyek terpapar 500 ppm NO2 atau lebih (Achmad, 2004).



B. Sumber Pencemar Sebagai bahan pencemar, sumber pencemaran gas NOx ini dapat dibagi dalam dua katagori, yaitu yang berasal dari sumber alami dan hasil aktivitas manusia. Sumber alami pencemaran NOx banyak berasal dari aktivitas bakteri, yang sebagian besar dalam bentuk NO. Akan tetapi emisi NO dari sumber alami ini tidak menjadi masalah terhadap penurunan kualitas lingkungan, karena gas ini dapat terdistribusi secara merata sehingga konsentrasinya didalam atmosfir sangat rendah. Disamping sumber alami, aktivitas manusia merupakan penyebab terjadinya pencemaran udara oleh gas ini. Sumbangan terbesar dari kegiatan manusia terhadap polusi NOx bersumber dari hasil kegiatankegiatan yang menggunakan proses pembakaran pada temperatur yang cukup tinggi. Hal ini berkaitan dengan reaksi pembentukan gas NOx dalam atmosfir sangat dipengaruhi oleh faktor temperatur.



C. Komposisi Pembentuk Pada suhu kamar, pembentukan NO yang dihasilkan dari reaksi antara gas oksigen dan gas nitrogen akan berlangsung sangat lambat. Berbeda dengan hal ini, pada temperatus diatas 1200°C, gas oksigen dan gas nitrogen akan bereaksi sangat cepat untuk menghasilkan nitrit oksida. Dengan kandungan udara yang terdiri dari 79% gas nitrogen, 20% gas oksigen dan 1% gas-gas yang lain, maka pada proses pembakaran pada kegiatan industri maupun pada kendaraan bermotor, akan terjadi proses reaksi yang menghasilkan NOx. Sehingga emisi NOx dari hasil pembakaran tidak tergantung pada kualitas bahan baku yang digunakan, tetapi sangat tergantung pada tinggi rendahnya temperatur pembakaran.



D. Dampak Menurut WHO pengaruh NO2 ini terhadap kesehatan manusia dapat dibagi dalam 3 (tiga) kelompok yaitu :



a. Pada paparan dalam waktu singkat (10-15 menit) dengan 3



konsentrasi 3.000 s/d 9.000 μg NO2 per m (1.6 – 5 ppm), dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada fungsi paru untuk subyek yang normal dan bronhitis. 3



b. Pada paparan selama 10 menit dengan konsentrasi 1300 μg/m (0.7 ppm) akan menyebabkan terjadinya perubahan fungsi, Sebagai penyebab



terjadinya



perubahan



fungsi



pharmacological



bronchoconstrictor untuk subyek asma. 3



c. Pada paparan selama 1 jam pada konsentrasi 190 μg/m (0.1 ppm) akan menambah perubahan pharmacological bronchoconstrictor untuk subyek asma.



III.



ALAT DAN BAHAN 3.1 Alat No. Alat 1 Pompa vakum ( Thomas model 1132D)



2



Botol impinger ( Schott duran )



Ukuran



Jumlah 1



2



Gambar



3



Labu ukur (Pyrex ±0,10 ml)



100 ml



2



4



Gelas ukur (Superior ±0,1 ml)



100 ml



1



5



Selang (1/4”) dan corong



1



6



Anemometer



1



7



Barometer



1



8



Aluminium voil



secukupnya



9



Spektrofotometer



1



3.2 Bahan No. Bahan 1 Larutan penyerap



2



Granula



Jumlah 50 ml



secukupnya



Gambar



IV.



CARA KERJA 4.1 NO2 Masukan larutan penyerap 50 ml ke dalam botol impinger



Susun peralatan pengambilan contoh uji (pompa, impinger+larutan penyerap , selang + corong)



Lakukan pengambilan contoh uji selama 1 jam, catat suhu dan tekanan udara



Hidupkan pompa vakum dengan kecepatan laju alir 1 l/ menit dan catat laju alir awal



Setelah satu jam catat laju alir akhir dan matikan pompa penghisap



Lakukan analisis dengan metode spektrofotometri



4.2 NO



Masukan larutan penyerap 50 ml ke dalam botol impinger



Lakukan pengambilan contoh uji selama 1 jam, catat suhu dan tekanan udara



Susun peralatan pengambilan contoh uji (pompa, impinger+larutan penyerap , impinger + granula, selang + corong)



Hidupkan pompa vakum dengan kecepatan laju alir 1 l/ menit dan catat laju alir awal



Setelah satu jam catat laju alir akhir dan matikan pompa penghisap



Lakukan analisis dengan metode spektrofotometri



V. HASIL PENGAMATAN



Lokasi sampling gg



Gambar 5.1 Lokasi sampling : Depan Presma Kampus A Universitas



Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Pengukuran Tanggal sampling waktu sampling Temperatur Tekanan Laju alir awal Laju alir akhir Kecepatan angin Volume contoh uji ABS Konsentrasi di udara ambien



NO2 19 November 2013 11.00 - 12.00 WIB 309,7 K 721, 275 mmHG 1 L/menit 1 L/menit 1,1 54, 778 L 0,045 41,08 µg/m3



NO 21 November 2013 09.00 - 10.00 WIB 303,7 K 724,942 mmHg 1 L/menit 1 L/menit 0,4 55,97 L 0,043 38,41 µg/m3



VI. PERHITUNGAN 6.1 Rumus  Konsentrasi NO2 dalam larutan standar NO2



𝒂



𝟒𝟔



𝟏



𝟏



= 𝟓𝟎 × 𝟔𝟗 × 𝒇 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝟏𝟎𝟔



Dimana : NO2



= Jumlah NO2 dalam larutan standar NaNO2 (µg/mL)



a



= Berat NaNO2 yang di timbang (g)



46



= Berat molekul NO2



69



= Berat molekul NaNO2



f



= Faktor yang menunjukan jumlah mol NaNO2 ( f = 0,82)



1/ 1000



= Faktor pengenceran dari larutan induk NaNO2



106



= Konversi dari gram ke µg







Volum contoh uji udara yang diambil V



=



𝑭𝟏 +𝑭𝟐 𝟐



×𝒕×



𝑷𝒂 𝑻𝒂



×



𝟐𝟗𝟖 𝟕𝟔𝟎



Dimana :







V



= Volume udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal



F1



= Laju alir awal (L/ menit)



F2



= Laju alir akhir (L/ menit)



T



= Durasi pengambilan contoh uji (menit)



Pa



= Tekanan barometer selama pengambilan contoh uji (mmHg)



Ta



= Temperatur selama pengambilan contoh uji (K)



298



= Konversi temperatur pada kondisi normal ke dalam Kelvin



760



= Tekanan udara standar (mmHg)



Konsentrasi NO2 di udara ambien C



𝒃



= 𝑽 × 𝟓𝟎 × 𝟏𝟎𝟎𝟎



Dimana : C



= Konsentrasi NO2 di udara ( µg/ Nm3)



b



= Jumlah NO2 dari contoh uji hasil perhitungan dari kurva kalibrasi



V



= Volume udara yang dihisap dikoreksi pada kondisi normal



1000



= Konversi liter ke m3



6.2 Perhitungan 



Konsentrasi NO2 dalam larutan standar Dimana : a



= 0,135 gr



ml pelarut



= 50 ml



Jadi, 𝒂



𝟒𝟔



𝟏



𝟏



0,135



× 69 × 0,82 × 1000 × 106



NO2



= 𝟓𝟎 × 𝟔𝟗 × 𝒇 × 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝟏𝟎𝟔



NO2



=



50



46



1



1



= 2,19 µg/mL 6.2.1 NO2 



Volum contoh uji udara yang diambil Dimana : F1



= 1 L/ menit



F2



= 1 L/ menit



T



= 60 menit



Pa



= 721, 275 mmHg



Ta



= 309,7 K



Jadi, V



=



V



=



𝑭𝟏 +𝑭𝟐 𝟐 1+1 2



𝑷



𝟐𝟗𝟖



× 𝒕 × 𝑻𝒂 × 𝟕𝟔𝟎 𝒂



× 60 ×



721,275 309,7



298



× 760



= 54,778 L 



Konsentrasi NO2 di udara ambien Dimana : b



= 0,045 µg



V



= 54,778 L



Jadi, 𝒃



C



= 𝑽 × 𝟓𝟎 × 𝟏𝟎𝟎𝟎



C



= 54,778 × 50 × 1000



0,045



= 41,08 µg/ Nm3



6.2.2 NO 



Volum contoh uji udara yang diambil Dimana : F1



= 1 L/ menit



F2



= 1 L/ menit



T



= 60 menit



Pa



= 724,942 mmHg



Ta



= 303,7 K



Jadi, V



=



V



=



𝑭𝟏 +𝑭𝟐 𝟐 1+1 2



𝑷



𝟐𝟗𝟖



× 𝒕 × 𝑻𝒂 × 𝟕𝟔𝟎 𝒂



× 60 ×



724,942 303,7



298



× 760



= 55,97 L 



Konsentrasi NO di udara ambien Dimana : b



= 0,043 µg



V



= 55,97 L



Jadi, 𝒃



C



= 𝑽 × 𝟓𝟎 × 𝟏𝟎𝟎𝟎



C



= 54,97 × 50 × 1000



0,043



= 38,41 µg/ Nm3



III.



PEMBAHASAN Dalam praktikum ini dilakukian pengukuran terhadap gas NOx di udara ambien. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, gas NOx terdiri dari gas NO



dan



NO2.



Pengukuran



gas



NOx



dilakukan



dengan



metode



spektrofotometri dengan prinsip Gries Saltzman. Dalam prinsip ini gas NO2 dari udara ditangkap oleh larutan penyerap dan langsung membentuk warna merah muda yang merupakan hasil dari reaksi azo dengan ion nitrit. Warna



yang stabil dihasilkan dalam waktu 15 menit. Sampel udara kemudian dibaca absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm. Pada dasarnya, pengukuran gas NO maupun NO2 sama baik dalam hal prinsip, metode maupun rangkaian alat ujinya, namun pada pengukuran NO, rangkaian pengambilan contoh uji ditambah botol impijer yang berisi arang aktif. Arang aktif yang digunakan merupakan granula yang berbahan dasar batubata yang dihancurkan dan telah direndam dengan larutan kalium permanganat. Penambahan granula pada rangkaian pengambilan cotoh uji gas NO bertujuan untuk mengadsorbsi ion O2 dari NO2 menjadi NO sehingga yang terjerap dalam larutan adalah gas NO. Untuk praktikum pertama, dilakukan pengambilan contoh uji gas NO2. Pengambilan contoh uji dilakukan selama 1 jam yang berlokasi di depan presma usakti. Dari hasil pengukuran didapat hasil volume udara contoh uji sebesar 54,778 L. Dari hasil ini dilanjutkan dengan perhitungan gas NO2 di udara ambien dan didapat hasil sebesar 41,08 µg/ Nm3. Sementara itu pada praktikum kedua dilakukan pengukuran terhadap gas NO. Pada pengukuran gas NO, sempat terjadi kesalahan karena salahnya pemasangan rangkaian alat sehingga yang terpompa bukannya udara tetapi larutan penyerapnya sehingga harus diganti dengan larutan baru. Pengambilan contoh uji juga dilakukan pada hari yang berbeda dengan pengambilan contoh uji gas NO2. Pada pengambilan gas NO dilakukan pada pagi hari disaat kelembaban dan temperatur masih rendah. Dari hasil perhitungan, didapat volume udara contoh uji gas NO sebesar 55,97 L dan volume gas NO di udara ambien sebesar 38,41 µg/ Nm3. Dalam pengukuran NO dan NO2 terjadi



IV.



KESIMPULAN 1. Banyaknya jumlah kendaraan yang melewati lokasi sampling selama 60 menit adalah sepeda motor 3930 unit, sedan 1109 unit, mikrobus 1760 unit, bus 232 unit dan truk 460 unit 2. Nilai hasil perhitungan Leq dari setiap jenis kendaraan adalah Leq sepeda motor 68,6 dB, Leq sedan 47,21dB, Leq mikrobus 55,71 dB, Leq bus 48,52 dB dan Leq truk 52,72 dB



3. Nilai Leq total dan L2 yang didapat adalah sebesar 68,89 dB dan 65,36 dB 4. Penyumbang kebisingan terbesar dalam pengukuran kebisingan ini adalah dari jenis kendaraan sepeda motor 5. Hasil pengukuran kebisingan lalulintas di universitas Trisakti tepatnya Jalan S. Parman, tidak sesuai dengan baku tingat kebisingan yang telah ditetapkan KEPMENLH 48/1996 dan KEPGUB DKI Jakarta 551/2001 6. Hasil pengukuran yang tidak sesuai dengan baku tingkat kebisingan ini dapat menimbulkan gangguan kenyaman lingkungan di sekitar lokasi 7. Hasil pengukuran tidak 100 % valid, dikarenakan human error saat pengambilan sampel maupun perhitungan



DAFTAR PUSTAKA Hermawan, Freddy. 2003. Ilmu Kesehatan Masyarakat. Jakarta: Rineka Cipta. (online) http://diah-dyeah.blogspot.com/2012/04/laporan-praktikum-k3-2.html. ( Diakses 6 Oktober 2013/15.30 WIB)



Salter, R.J., 1976. Highway Traffic Analysis and Design. London : The Macmillan Press Ltd (Online) http://marno.lecture.ub.ac.id/files/2012/06/PENGARUH-ARUS-LALULINTAS-TERHADAP-KEBISINGAN.pdf ( Diakses 6 Oktober 2013/ 15.35 WIB)



Wardhana, Wisnu Arya, 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Andi Offset (Online). http://marno.lecture.ub.ac.id/files/2012/06/PENGARUH-ARUS-LALULINTAS-TERHADAP-KEBISINGAN.pdf ( Diakses 6 Oktober 2013/ 15.35 WIB)



Bachtiar., Akustik Lingkungan, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2003. (Online)



http://ikma10fkmua.files.wordpress.com/2013/05/laporan-kesling-udara-kel1b.pdf. ( Diakses 6 Oktober 2013/ 15.35 WIB)



http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/131/jtptunimus-gdl-primanitam-6545-3babii.pdf ( Diakses 6 Oktober 2013/ 15.35 WIB)



Keputusan Mentri Lingkungan Hidup No. 48/MENLH/1996. Tentang Baku Tingkat Kebisingan. (Online) http://www.menlh.go.id/perundang-undangan/keputusan-menlh/keputusanmenteri-negara-lingkungan-hidup-nomor-48-tahun-1996-tentang-baku-tingkatkebisingan/ ( Diakses 28 September/ 22.50 WIB)



Keputusan Gubernur DKI Jakarta No. 551/KEPGUB/2001. Tentang Penetapan Baku Mutu Udara Ambien Dan Tingkat Kebisingan Di Propinsi DKI Jakarta. (Online) http://bplhd.jakarta.go.id/peraturan/pergub/KEPGUB_NO_551_TH_2001.pdf (Diakses 28 September 2013/ 23.00 WIB)



LAMPIRAN Lokasi



: Titik Kampus A Universitas Trisakti (Jalan S.Parman)



Hari/Tanggal



: Selasa, 1 Oktober 2013



Pukul



: 10.00 WIB



Kondisi



: Lalulintas ramai, jalanan didominasi oleh sepeda motor dan mikrobus.



LOKASI SAMPLING



Gambar 1. Lokasi Sampling



Gambar 2. Suasan saat survey dilakukan



Gambar 3. Saat kegiatan survey berlangsung